早早的.NET團隊就立下了.NET和Java互操作的flag，如果你去翻一翻dotnet/runtime庫，絲毫看不出來倉庫內在搞支持。xamarin/java.interop庫一直有Mono和Java互操作的實現，那么100%的實現.NET和Java互操作就是它，這兩篇文章就是和你一起揭秘.NET和Java互操作。 昨天發了 服務器程序的Xamarin-Java.Interop體驗（一），今天繼續第二部分?服務器程序的Xamarin-Java.Interop體驗（二）。 原本以為會比較容易跑起來demo，但其實還是我太單純了。

那么今天來介紹一下單純的在C#中調用Java代碼段的一些解讀。這樣，意味著我們在本文中會直接調用Java的類，而不會在C#中進行繼承、重寫等。

此時需要考慮用到兩個工具：class-parse和generator。

class-parse通過讀取jar包字節碼，推導出每個類的public、protected方法、字段，并以XML的格式輸出。此工具基本上沒有太大問題，可以直接使用；當然了，你不會在C#里用java的Stream API吧，所以可以考慮改一下源碼來手動去掉stream api。

generator通過讀取上述工具生成的XML和部分引用程序集來生成對應的.cs文件。這個工具似乎官方的進度還不夠快，有很多老舊的類名稱、方法都沒有修改（例如JNIEnv、RegisterAttribute、JniHandleOwnership等）需要魔改后才能正式用起來。https://github.com/yang-er/java-interop 這里提供了我自己魔改的結果，不保證運行正確性、與最終發布時的設計的一致性啊~

上述程序運行完了以后，你會獲得一個一串.cs文件，然后編譯之后就可以在你的C#程序里運行了。注意由于截止目前還沒有支持coreclr，請使用TargetFramework = net472編譯，并在linux/macos上用mono運行。另外直接根據rt.jar編譯出來的文件需要進行一些修改（例如讓Java.Lang.Object繼承于Java.Interop.JavaObject，讓Java.Lang.Throwable繼承于Java.Interop.JavaException）

互操作基本方法

generator將對應類的字段、函數，生成對應的JNI調用代碼，C#運行時調用這個函數就會通過JNI訪問Java的對應功能。

• 每個函數都會翻譯出來四個部分：

• • 一個cb_XXXX的Delegate，用于緩存互操作的時候Java的callback，在繼承和重寫中需要使用。

  • 一個GetXXXXHandler，用于獲取或創建上述callback的委托。

  • 一個n_XXXXX_函數，是提供上述回調類似于C++的方式訪問（函數簽名都是IntPtr、int等基礎值類型），在C#中獲取對應對象并進行調用。

  • 一個對應的函數，會將傳參列表轉換成jvalue*數組，然后通過JniPeerMember緩存的方法信息進行調用。

• 普通的字段會被生成成為具有getter和setter的屬性

• 具有getXXX()，setXXX(value)的一對函數也會被翻譯成屬性

• Listener、Observer之類的東西則會被翻譯成事件、EventArgs等

• 抽象類、接口會生成對應的Invoker，如果C#中沒有注冊返回對象實際對應類型，則會使用這些Invoker來提供一個假的C#實現，否則哪來的類來調用Java方法呢（霧）

一些細節和討論

設計是否正確？

是否有必要將get和set對翻譯成屬性？我個人的觀點是：只翻譯成對應的函數，然后提供一個屬性來訪問對應函數。顯然這些get和set也可能被virtual override，而重寫屬性的話代碼就會長得比較丑了。

另外對有些類型的返回處理是否有必要？例如java.lang.String和System.String之間是否有必要每次調用都轉換？數組直接返回JavaArray不也挺好？有必要將java.util.Collection，java.util.Set等翻譯成System.Collections.ICollection嗎？雖然生成的代碼更C#了，但是實際上似乎會比較影響GC和性能吧？我個人持懷疑態度。

IJavaPeerable

目前與Xamarin.Android一個很大的變化是，他們決定廢棄JNIEnv這個不倫不類的類，改為使用JniEnvironment這個進行良好的整理的類。所以類的生成內容都有變化。原來的JniEnv中提供了直接對IntPtr操作的類，現在由JniObjectReference提供對應的方法來復制，整理的更加“干凈”。

在Xamarin團隊決定將互操作支持帶到桌面上的時候，他們一開始使用了SafeHandle來代替原來的IntPtr，但是發現性能下降明顯，所以后期他們全部改成了JniObjectReference。目前的generator大部分還都返回IntPtr+JniHandleOwnership，你需要改成ref JniObjectReference+JniObjectReferenceOptions。

除此之外，與初代實現的不同一點是，

類型系統相容性

顯然Java中，Throwable是繼承于Object的，但是如果想在C#中強類型處理Java異常，Throwable就不能再繼承于Object了，除非之后CLR規范修改（霧）

另外目前的Generator生成出來的并沒有泛型，全部都是平鋪直敘的類。如果想支持C#那樣的泛型，需要后期他們繼續增加支持，目前你需要自己寫一些膠水代碼（繼承、重寫、cast）來“支持”。

另外Java還支持重寫某函數以后返回比父類更具體的子類類型，這一點C#是不支持的，所以你可能需要修改生成的膠水代碼才能編譯。

性能

這套框架走JNI，所以其實性能其實不會太差？但是需要注意的是，這套框架目前翻譯Java數組、CharSequence的時候，會有Java數組內容復制到C#數組，和C#數組內容復制到Java數組里，這兩個過程，你需要非常小心，盡量在膠水中少使用數組，多使用ArrayList等。

完成進度

我怎么總覺得按他們的速度，這個功能會跳票啊？（大霧）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的揭秘 .NET 5 和Java 互操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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