Java JNA笔记

• JNA（Java Native Access）开源的Java框架，是一个调用本地动态库中方法的技术，建立在经典的JNI（Java Native Interface）基础上的一个框架

• JNA技术比使用JNI技术调用动态链接库会有些性能损失,但总体影响不大

JNI

代码编写步骤

• 创建本地Java的调用代码

  public class TestJNI {
      //声明Native方法
      public native int add(int a, int b); 
  
       public static void main(String[] args) {
           //待完善部分
       }
  }

• 用javac编译生成字节码，javac TestJNI.java

• 用javah生成中介（代理）动态库的头文件，javah TestJNI，运行后，生成TestJNI.h文件

  /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
  #include <jni.h>
  /* Header for class TestJNI */
  
  #ifndef _Included_TestJNI
  #define _Included_TestJNI
  #ifdef __cplusplus
  extern "C" {
  #endif
  /*
   * Class:     TestJNI
   * Method:    add
   * Signature: (II)I
   */
  JNIEXPORT jint JNICALL Java_TestJNI_add
    (JNIEnv *, jobject, jint, jint);
  
  #ifdef __cplusplus
  }
  #endif
  #endif

• 生成中介（或代理）动态库，使用上一步生成的TestJNI.h，编写本地代理代码

  // dllmain.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
  #include "stdafx.h"
  
  #include "jni.h"    //在这里，我们要注意的是，需要引用
  #include "TestJNI.h" 
  
  #ifdef WIN32
         #ifdef _X86_
                #define _T(x) x
         #else
                #ifdef _AMD64_
                #define _T(x) L ## x
                #endif
         #endif
  #endif
  
  BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
                         DWORD  ul_reason_for_call,
                         LPVOID lpReserved
                                      )
  {
         switch (ul_reason_for_call)
         {
         case DLL_PROCESS_ATTACH:
         case DLL_THREAD_ATTACH:
         case DLL_THREAD_DETACH:
         case DLL_PROCESS_DETACH:
                break;
         }
         return TRUE;
  }
  
  JNIEXPORT jint JNICALL Java_TestJNI_add
  (JNIEnv * env, jobject o, jint x, jint y)
  {
         typedef int(*ADD)(int, int);//函数指针类型
         HINSTANCE Hint = ::LoadLibrary(_T("Lib.dll"));//加载我们真正需要的dll
         ADD add = (ADD)GetProcAddress(Hint, "add");//取得dll导出的add方法
         return add(x, y);
         FreeLibrary(Hint);
  }

编译完成上述代理代码，生成我们需要的中介（或代理）动态库Lib2Invoke.dll

• Java调用Lib2Invoke.dll

  public class TestJNI {
  
     public native int add(int a, int b);
  
     public static void main(String[] args) {
        System.loadLibrary("Lib2Invoke");
        TestJNI p = new TestJNI();
        System.out.println(p.add(100, 100));
     }
  }

可见步骤非常繁琐。如果已有一个编译好的dll/.so文件，使用JNI技术调用，我们首先需要使用C语言另外写一个dll/so共享库，使用Java规定的数据结构替代C语言的数据结构，调用已有的 dll/so中公布的函数，然后再在Java中载入这个库dll/so

JNA

• 使用JNA技术时，开发人员只要在一个java接口中描述目标native library的函数与结构，JNA将自动实现Java接口到native function的映射，大大降低了Java调用本体共享库的开发难度

• JNA使用一个小型的JNI库插桩程序来动态调用本地代码。开发者使用Java接口描述目标本地库的功能和结构，这使得它很容易利用本机平台的功能，而不会产生多平台配置和生成JNI代码的高开销

JNA和C数据类型转换定义

JNA使用

• 如果我们使用maven开发项目，可以添加jna依赖

  <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.sun.jna/jna -->
  <dependency>
      <groupId>com.sun.jna</groupId>
      <artifactId>jna</artifactId>
      <version>3.0.9</version>
  </dependency>

• 编写jna调用代码的接口

  //建立一个接口继承Library，默认继承是Library
  //如果c中是stdcall方式导出的，就继承StdCallLibrary
  public interface TestJNA extends Library {
      //声明方法，方法的返回值和参数要和本地dll对应
      //对应类型可以查看jna定义的类型转换
      int add(int a, int b);
  }

• 使用已有的动态链接库

  public class Jna
  {
      public static void main( String[] args )
      {
          System.load("Lib.dll");
          try {
              TestJNA instance = (TestJNA) Native.loadLibrary("Lib", 
                       TestJNA.class);
              System.out.println(instance.add(6, 77));
          } catch (Exception e) {
              System.out.println(e.getMessage());
          }
     }
  }