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在日常項目中，我們可能會遇到需要用Java去命令行執行命令或執行shell腳本的情況，但有時可能又會因為某些環境或者權限等無法排查的原因調用失敗，這時候就可以通過一個中間介質C來執行。尤其是在對某些項目代碼（已經過廣泛測試或需要訪問特定設備）進行重寫，Java恐怕有些力不從心，而Sun公司定義的JNI規范，規定了Java對本地方法的調用規則，這就大可不必廢棄舊有代碼。

以下將以一個實際例子展示Java通過JNI調用C打印“Hello World！”主要記錄實現的過程和方法，對其中的一些原理和規范不做具體展開。想深入了解的可以參考Oracle的官方文檔，貼上地址：
JNI Interface Functions and Pointers

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環境介紹

操作系統：Ubuntu Gnome 16.04 LTS

Java：Java 1.8.0_111

C：gcc version 5.4.0

實現步驟

Hello World

1、定義一個Java類——JavaCallC.java

首先定義一個Java類JavaCallC.java，在類中實現一個SayHello方法，并用關鍵字native為本地方法編寫本地聲明；

public native void SayHello();

然后在類中的靜態代碼塊顯示地加載本地代碼庫；

static {System.loadLibrary("hello"); //加載本地共享庫 }

再加上main方法和一些必要的異常處理程序，就生成以下源文件（當然，也可以將本地方法放在另外一個單獨的類中）。

package com.jni.c;public class JavaCallC {/*** java通過JNI調用C* @author xiaosong 2017-04-03*/public static void main(String[] args) {JavaCallC call = new JavaCallC();call.SayHello();} /*** 加載共享庫的本地方法*/public native void SayHello();static {try {System.loadLibrary("hello"); //加載本地共享庫}catch(UnsatisfiedLinkError e) {System.err.println("無法加載共享庫：" + e.toString());}}}

2、生成 Java 本地接口頭文件

P.S. 如果沒有使用IDE的，需先用 javac 將類編譯為 .class 文件。
要為以上定義的類生成 Java 本地接口頭文件，需使用 javah，Java 編譯器的 javah 功能將根據 JavaCallC 類生成必要的聲明，此命令將生成一個 .h 后綴的頭文件，我們在共享庫的代碼中要包含它。在工程項目的編譯文件 bin 目錄(也可能是build)下執行如下命令()：

javah -jni [package.class]

執行命令后生成了一個 com_jni_c_JavaCallC.h 頭文件，頭文件的內容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include <jni.h> /* Header for class com_jni_c_JavaCallC */#ifndef _Included_com_jni_c_JavaCallC #define _Included_com_jni_c_JavaCallC #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /** Class: com_jni_c_JavaCallC* Method: SayHello* Signature: ()V*/ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_c_JavaCallC_SayHello(JNIEnv *, jobject);#ifdef __cplusplus } #endif #endif

3、創建共享庫C文件

在與 com_jni_c_JavaCallC.h 相同的路徑下創建一個 .c 文件 hello.c ，在C文件中引入該頭文件 ，并使用和頭文件中一致的方法來聲明函數。內容如下：

記得要為 JNIEnv * 指針和 jobject 對象定義變量，習慣上將這兩個變量定義為 env 和 obj 。
env 指針是任意一個本地方法的第一個參數，它指向一個函數指針表。jobject 指向在此 Java 代碼中實例化的 Java 對象 LocalFunction 的一個句柄，相當于 this 指針。

#include "com_jni_c_JavaCallC.h" #include <stdio.h>JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_c_JavaCallC_SayHello (JNIEnv * env, jobject obj) {printf("Hello World! \n");return; }

4、編譯生成共享庫文件

編譯文件時，需要告知 GCC 編譯器在何處查找Java本地方法的支持文件 jni.h 和 jni_md.h ，這兩個文件一般是在 ../jdk/include 和 ../jdk/include/linux 兩個目錄下(AIX在 ../jdk/include/aix 目錄；Windows在 ../jdk/include/win32 目錄)，在我的環境中按如下過程編譯。

• 先生成 hello.o ：

gcc -fPIC -I/usr/lib/jdk1.8.0_111/include -I/usr/lib/jdk1.8.0_111/include/linux -c hello.c

• 再生成 libhello.so ：
  （共享庫 .so 的文件名必須是 lib+文件名）

gcc -shared hello.o -o libhello.so

• 拷貝 libhello.so 到共享庫目錄：
  （共享庫目錄一般為 ../jre/lib/amd64/server）

sudo cp libhello.so /usr/lib/jdk1.8.0_111/jre/lib/amd64/server

5、運行Java程序

由于我未配置 $LD_LIBRARY_PATH 環境變量，所以程序無法加載到共享庫 hello ，因而我改寫成通過全路徑的方式來加載共享庫。

//System.loadLibrary("hello"); //加載本地共享庫 System.load("/usr/lib/jdk1.8.0_111/jre/lib/amd64/server/libhello.so");

運行結果如下：

傳遞參數

接下來看一下Java如何通過JNI向C傳遞參數。本文中僅以 String 字符串為例，其他類型的參數的處理可參考文首提供的Oracle官方文檔，方法大體上是一致的。

1、定義本地方法參數

先在聲明的本地方法中定義參數：

public native void SayHello(String strName1, String strName2);

然后在 main 方法中調用它并傳遞參數：

public static void main(String[] args) {JavaCallC call = new JavaCallC();call.SayHello("Info", "Xiaosong"); }

2、編譯并生成頭文件

生成頭文件的方法同上，這時候看一下生成的頭文件有何區別。

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include <jni.h> /* Header for class com_jni_c_JavaCallC */#ifndef _Included_com_jni_c_JavaCallC #define _Included_com_jni_c_JavaCallC #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /** Class: com_jni_c_JavaCallC* Method: SayHello* Signature: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V*/ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_c_JavaCallC_SayHello(JNIEnv *, jobject, jstring, jstring);#ifdef __cplusplus } #endif #endif

可以看到函數聲明里多了兩個 jstring ，這就對應于我們要傳遞的兩個 String 參數。
其他數值型參數和數組型參數對照如下：

3、創建共享庫C文件

同樣地，在編寫 hello.c 文件時，我們需要為傳遞的兩個參數定義變量；

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_c_JavaCallC_SayHello (JNIEnv * env, jobject obj, jstring instring1, jstring instring2)

對于字符串型參數，因為在本地代碼中不能直接讀取 Java 字符串，而必須將其轉換為 C /C++ 字符串或 Unicode。此處C的寫法和C++的寫法略微不同；

/*** C 寫法*/ //從instring字符串取得指向字符串UTF編碼的指針； const char *info = (*env)->GetStringUTFChars(env, instring1, 0); /*** C++ 寫法*/ const char *info = env->GetStringUTFChars(instring1, 0);

//通知虛擬機本地代碼不再需要通過 info 訪問Java字符串；

/*** C 寫法*/ (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, instring1, info); /*** C++ 寫法*/ env->ReleaseStringUTFChars(instring1, info);

再加上一些簡單的異常處理，完整的含參的 hello.c 如下：

#include "com_jni_c_JavaCallC.h" #include <stdio.h> #include <string.h>JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jni_c_JavaCallC_SayHello (JNIEnv * env, jobject arg, jstring instring1, jstring instring2) {//從instring字符串取得指向字符串UTF編碼的指針const char *info = (*env)->GetStringUTFChars(env, instring1, 0);const char *name = (*env)->GetStringUTFChars(env, instring2, 0);if (strlen(info)==0 || strlen(name)==0){printf("參數缺失!\n");}else {printf("%s : Hello %s \n", info, name);};//通知虛擬機本地代碼不再需要通過str訪問java字符串(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, s1, str);(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, s2, user);return; }

4、編譯生成共享庫文件

方法和操作同上

5、運行Java程序

以下是調用 call.SayHello("Information", "Xiaosong"); 執行的結果：

以下是調用 call.SayHello("Information", ""); 執行的結果：

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至此，Java通過JNI調C的例子全部結束，當中如有什么不足或錯誤還請指正。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Step By Step_Java通过JNI调C程序执行的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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