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JNI之C++調(diào)用Java類(lèi) —— java.lang.String

為什么要用C++調(diào)用Java類(lèi)？很難回答，寫(xiě)著文章只是覺(jué)得JNI很有意思。于是開(kāi)始編寫(xiě)一段使用VC++在Windows系統(tǒng)里調(diào)用java的String類(lèi)，在C++里調(diào)用String類(lèi)內(nèi)的一些方法。

JNI已經(jīng)被開(kāi)發(fā)了很多年，而在我2年多的Java編程時(shí)間里從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)。直到最近研究JVM實(shí)現(xiàn)原理才注意到JNI。 JNI既Java Native Interface，Native這個(gè)詞我見(jiàn)過(guò)我認(rèn)為最恰當(dāng)?shù)姆g就是原生。原生的意思就是來(lái)自系統(tǒng)自己的，原汁原味的東西，例如Win32 API。Java類(lèi)需要在虛擬機(jī)上運(yùn)行，也就不是原生的，同樣.NET Framework也不是原生的。JNI也就是Java原生接口。關(guān)于JNI的規(guī)范，以及為什么要使用它，它能做些什么，都在http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/guide/jni/spec/jniTOC.html里記述著。

JNI是規(guī)范，它規(guī)定了虛擬機(jī)的接口，而把具體的實(shí)現(xiàn)留給開(kāi)發(fā)者。

JVM的實(shí)現(xiàn)不是唯一的，目前存在很多種Java虛擬機(jī)，Sun Hotspot，IBM JDK，還有HP的，Kaffe等等。最流行的就是Sun的Hotspot，最復(fù)雜的就是IBM JDK，這是IBM的一貫作風(fēng)。本文不討論JVM的實(shí)現(xiàn)，只關(guān)注JNI。如果您安裝了Sun的JDK，您就能在[JAVA_HOME]\include目錄下找到j(luò)ni.h。這個(gè)頭文件就是虛擬機(jī)的唯一接口，你可以調(diào)用它聲明的函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)JVM。

在說(shuō)明C++調(diào)用Java類(lèi)之前，我想先演示一下如果編寫(xiě)Java Native Method。

1．編寫(xiě)帶有Native方法的Java類(lèi)

package org.colimas.jni.test;

public class JniTest {

static { System.loadLibrary("JniTestImpl"); } //JVM調(diào)用JniTestImpl.dll

public JniTest(){
}

//原生方法
public native void print(String str);

    /**
    * @param args
    */
    public static void main(String[] args) {
            JniTest test=new JniTest();
            test.print("hello JVM"); //調(diào)用原生方法
    }
}

2．使用javah生成c語(yǔ)言頭文件。

javah -jni org.colimas.jni.test.JniTest

目錄里多了一個(gè)org_colimas_jni_test_JniTest.h文件，打開(kāi)文件，內(nèi)容如下:

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */

#include <jni.h>

/* Header for class org_colimas_jni_test_JniTest */

#ifndef _Included_org_colimas_jni_test_JniTest
#define _Included_org_colimas_jni_test_JniTest
#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

/*
* Class: org_colimas_jni_test_JniTest
* Method: print
* Signature: (Ljava/lang/String;)V
*/

JNIEXPORT void JNICALL Java_org_colimas_jni_test_JniTest_print
(JNIEnv *, jobject, jstring);

#ifdef __cplusplus
}

#endif
#endif

其中的Java_org_colimas_jni_test_JniTest_print就是JniTest類(lèi)里面的print原生方法的C語(yǔ)言聲明。

3．編寫(xiě)C代碼實(shí)現(xiàn)原生方法print

#include <jni.h>
#include "org_colimas_jni_test_JniTest.h" //javah生成的頭文件
#include <stdio.h>

JNIEXPORT void JNICALL Java_org_colimas_jni_test_JniTest_print
(JNIEnv *env, jobject object,jstring str)
{
       //獲得字符串
       const char * txt=(*env)->GetStringUTFChars(env,str,0);
       printf("%s\n",txt); //打印到控制臺(tái)
       return;
}

參數(shù)JNIEnv *env，是JNI里最重要的變量。Java.exe創(chuàng)建JVM，之后JVM生成一個(gè)env，該env相當(dāng)于JVM內(nèi)的Session，可以完成創(chuàng)建Java對(duì)象，調(diào)用類(lèi)方法，獲得類(lèi)的屬性等等。

在這里env將方法的參數(shù)Str從JNI的jstring類(lèi)型轉(zhuǎn)換為常數(shù)char數(shù)組。

4．編譯

cl /Ic:\j2sdk1.4.2_10\include /Ic:\j2sdk1.4.2_10\include\win32 /c JniTestImpl.c

5．連接為DLL

link /dll JniTestImpl.obj

6．設(shè)置PATH

set PATH=C:\MyProject\Colimas\CD\JNI\MyJNI;%PATH%

7．運(yùn)行

java org.colimas.jni.test.JniTest

返回結(jié)果

hello JVM

結(jié)束

以上是實(shí)現(xiàn)Java原生方法的開(kāi)發(fā)過(guò)程，下面進(jìn)入正題，使用C++調(diào)用Java的java.lang.String類(lèi)。

1. Object類(lèi)出創(chuàng)建JVM。

使用Java類(lèi)之前必須要?jiǎng)?chuàng)建JVM環(huán)境。JDK由java.exe來(lái)完成。本文有Object類(lèi)的靜態(tài)方法BeginJVM來(lái)創(chuàng)建，用EndJVM來(lái)關(guān)閉。

創(chuàng)建JVM之后會(huì)在創(chuàng)建2個(gè)變量，分別是JNIEnv* env和JavaVM* jvm，JNIEnv上文已經(jīng)說(shuō)明，JavaVM，顧名思義，代表Java虛擬機(jī)，用它來(lái)關(guān)閉JVM。

Object類(lèi)的頭文件

#include "jni.h"

class Object
{
public:
    static bool BeginJVM();
    static bool EndJVM();
    Object();
    virtual ~Object();

protected:
static JNIEnv* env;
static JavaVM* jvm;
};

object.cpp代碼

#include "stdafx.h"
#include "JavaClasses.h"
#include "Object.h"

Object::Object()
{}

Object::~Object()
{}

JNIEnv* Object::env=NULL;
JavaVM* Object::jvm=NULL;

//創(chuàng)建JVM

bool Object::BeginJVM()
{

JavaVMOption options[3];
JavaVMInitArgs vm_args;

    //各種參數(shù)
    options[0].optionString="-Xmx128m";
    options[1].optionString="-Verbose:gc";
    options[2].optionString="-Djava.class.path=.";

    vm_args.version=JNI_VERSION_1_2;
    vm_args.options=options;
    vm_args.nOptions=3;

    //創(chuàng)建JVM，獲得jvm和env
    int res = JNI_CreateJavaVM(&jvm,(void **)&env, &vm_args);
    return true;
}

bool Object::EndJVM()
{
    //關(guān)閉JVM
    jvm->DestroyJavaVM();
    return true;
}

2. C++的String類(lèi)調(diào)用java.lang.String類(lèi)方法

編寫(xiě)C++版的String類(lèi)，調(diào)用java String類(lèi)方法。調(diào)用的方法如下：

String replaceAll(String regex, String replacement);

boolean endsWith(String str);

int indexOf(String str);

int compareTo(String anotherString);

char charAt(int i);

String的頭文件:

class String :public Object
{
public:
//與要調(diào)用的Java方法名一致。
const char * replaceAll(char *regex,char *replacement);

bool endsWith(char * str);

int indexOf(char * str);

int compareTo(char *anotherString);

char charAt(int i);

String(char *str);

virtual ~String();
};

實(shí)現(xiàn)：

#include "stdafx.h"
#include "String.h"
#include "jni.h"

using namespace std;

jclass clazz; //全局變量，用來(lái)傳遞class
jobject object; //全局變量，用來(lái)傳遞object
String::String(char *str)
{
jstring jstr;

    if (Object::env ==NULL){
        cout << "JVM is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

//獲得java.lang.String類(lèi)
clazz=Object::env->FindClass("java/lang/String");

    if (clazz ==0 ){
        cout << "Class is not found" << endl;
        exit(-1);
    }

//獲得String(String str)構(gòu)造體
jmethodID mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"<init>", "(Ljava/lang/String;)V");

    if (mid==0){
        cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;
        exit(-1);
    }

//將字符串封裝為jstring。
jstr = Object::env->NewStringUTF(str);

    if (jstr == 0) {
        cerr << "Out of memory" <<endl;
        exit(-1);
    }

cout << "invoking method" << endl;

//創(chuàng)建一個(gè)java.lang.String對(duì)象。
object=Object::env->NewObject(clazz,mid,jstr);
}

String::~String()
{}

char String::charAt(int i)
{
    if (Object::env ==NULL){
        cout << "JVM is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (clazz ==0 ){
        cout << "Class is not found" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (object ==0 ){
        cout << "String object is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

jmethodID mid;

//獲得charAt方法，（I）C表示參數(shù)為int型，返回char型。詳細(xì)參見(jiàn)JNI規(guī)范
mid = Object::env->GetMethodID(clazz,"charAt", "(I)C");

    if (mid==0){
        cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;
        exit(-1);
    }

jint ji=i;

cout << "invoking method" << endl;

//調(diào)用charAt
jchar z = Object::env->CallCharMethod(object,mid,i);

//返回結(jié)果。
return z;
}

int String::compareTo(char *anotherString)
{

    if (Object::env ==NULL){
        cout << "JVM is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (clazz ==0 ){
        cout << "Class is not found" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (object ==0 ){
        cout << "String object is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

jmethodID mid;

//(Ljava/lang/String;)I表示參數(shù)為java.lang.String，返回int
mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"compareTo", "(Ljava/lang/String;)I");

    if (mid==0){
        cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;
        exit(-1);
    }

jstring jstr = Object::env->NewStringUTF(anotherString);
cout << "invoking method" << endl;

//調(diào)用方法
jint z=Object::env->CallIntMethod(object,mid,jstr);

//返回結(jié)果
return z;
}

int String::indexOf(char *str)
{
    if (Object::env ==NULL){
        cout << "JVM is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (clazz ==0 ){
        cout << "Class is not found" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (object ==0 ){
        cout << "String object is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

jmethodID mid;
mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"indexOf", "(Ljava/lang/String;)I");

    if (mid==0){
        cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;
        exit(-1);
    }

jstring jstr = Object::env->NewStringUTF(str);
cout << "invoking method" << endl;

jint z=Object::env->CallIntMethod(object,mid,jstr);
return z;
}

bool String::endsWith(char *str)
{

    if (Object::env ==NULL){
        cout << "JVM is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (clazz ==0 ){
        cout << "Class is not found" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (object ==0 ){
        cout << "String object is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

jmethodID mid;
mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"endsWith", "(Ljava/lang/String;)Z");

    if (mid==0){
        cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;
        exit(-1);
    }

jstring jstr = Object::env->NewStringUTF(str);
cout << "invoking method" << endl;

bool z = Object::env->CallBooleanMethod(object,mid,jstr);
return z;
}

const char * String::replaceAll(char *regex, char *replacement)
{
    if (Object::env ==NULL){
        cout << "JVM is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (clazz ==0 ){
        cout << "Class is not found" << endl;
        exit(-1);
    }

    if (object ==0 ){
        cout << "String object is not created" << endl;
        exit(-1);
    }

jmethodID mid;
mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"replaceAll", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");

    if (mid==0){
        cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;
        exit(-1);
    }

    jvalue array[2];
    jstring jreg = Object::env->NewStringUTF(regex);
    jstring jstr = Object::env->NewStringUTF(replacement);

array[0].l=jreg;
array[1].l=jstr;

cout << "invoking method" << endl;

    //傳入?yún)?shù)，調(diào)用replaceAll方法
    jobject z=Object::env->CallObjectMethodA(object,mid,array);
    const char *result=Object::env->GetStringUTFChars((jstring)z, 0);

return (const char *)result;
}

3．測(cè)試

編寫(xiě)測(cè)試代碼

using namespace std;

int _tmain(int argc, TCHAR* argv[], TCHAR* envp[])
{
int nRetCode = 0;

    if (!AfxWinInit(::GetModuleHandle(NULL), NULL, ::GetCommandLine(), 0)){
        cerr << _T("Fatal Error: MFC initialization failed") << endl;
        nRetCode = 1;
    } else{
        //創(chuàng)建JVM
        Object::BeginJVM();

String test("hello");

//調(diào)用replaceAll
const char *result = test.replaceAll("l","z");

//返回結(jié)果
cout<< result <<endl;

        //關(guān)閉JVM
        Object::EndJVM();
    }
    return nRetCode;
}

4．運(yùn)行

編譯需要 jni.h和jvm.lib文件。

jni.h在[JAVA_HOME]\include

jvm.lib在[JAVA_HOME]\lib

運(yùn)行需要jvm.dll

jvm.dll在[JAVA_HOME]\ jre\bin\client

運(yùn)行結(jié)果如下：

invoking method

hezzo

Press any key to continue

盡管本文的代碼很有意思，但我還沒(méi)有想到有什么價(jià)值，以及應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中的理由。

本文來(lái)自CSDN博客，轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處：http://blog.csdn.net/onlymilan/archive/2006/07/20/947652.aspx

posted on 2009-11-18 11:01 艾波閱讀(3119) 評(píng)論(1) 編輯收藏所屬分類(lèi): Application 、Java

評(píng)論

# re: JNI之C++調(diào)用Java類(lèi) —— java.lang.String[未登錄](méi) 2013-03-18 09:18 a

感覺(jué)挺有意思的，先大略看了一下。回頭再仔細(xì)研究一下，里面感覺(jué)能挖出一些很有價(jià)值的東西回復(fù) 更多評(píng)論

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