java调用动态库dll/so（二）jna结构体Structure介绍和使用

我不是女神ヾ 2022-01-29 08:11 1577阅读 0赞

**目录**

前言

JNA数据类型与java数据类型映射关系

JNA指针介绍

怎样构建java结构体

更简单的构造结构体

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*  ## 前言 ##

C/C++里有结构体struct,甚至C\#中也具有，然而java中却不具有结构体，当调用动态库.so和.dll时，函数接口上很多数据都是结构体，这该怎么办呢，放心jna为我们提供了Structure这个类，只要继承该类，就可实现java结构体。我们从以下几点来进行介绍。

*  ## JNA数据类型与java数据类型映射关系 ##

在jna中数据类型的对应关系使用的是TypeMapper这个接口来定义jna自定义数据类型与java类型的转换。官方jna数据类型与java数据类型映射关系如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ZhbnBlaV9tb3Vrb3k_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

*  ## JNA指针介绍 ##

以下为Structure的部分源码，其中包含两个接口，ByValue和ByReference。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ZhbnBlaV9tb3Vrb3k_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

ByReference具有很多实现，例如：

ByteByReference
    DoubleByReference
    FloatByReference
    IntByReference
    LongByReference
    NativeLongByReference
    PointerByReference
    ShortByReference
    W32API.HANDLEByReference
    X11.AtomByReference
    X11.WindowByReference

ByValue                     :   结构体自身实例对象

ByReference             ：指针  
PointerByReference  ：指向指针的指针

在JNA中模拟指针，最常用到的就是Pointer类和PointerByReference类。Pointer类代表指向任何东西的指针，PointerByReference类表示指向指针的指针。Pointer类更加通用，事实上PointerByReference类内部也持有Pointer类的实例。

*  ## 怎样构建java结构体 ##

1.  继承Structure，并在结构体上使用FieldOrder注解；
2.  继承Structure，重载getFieldOrder函数。

第一种为官方使用方法，第二个方法为我自定义，二者比较，第一种使用复杂，需要在类上使用注解并设置value；第二种方法则简单，接下来我们详细描述这两种方法。

package maoko.dllSolibLoad;
    
    import com.sun.jna.Structure;
    import com.sun.jna.Structure.FieldOrder;
    
    @FieldOrder("a,b")
    public class TestStructure_WithFieldOrder extends Structure {
    	public int a;
    	public int b;
    }

FieldOrder里的顺序为自己定义结构体顺序。

以下为第二种，重载：

package maoko.dllSolibLoad;
    
    import java.util.Arrays;
    import java.util.List;
    
    import com.sun.jna.Structure;
    
    public class TestStructure_WithOverride extends Structure {
    
    	public int a;
    	public int b;
    
    	@Override
    	protected List<String> getFieldOrder() {
    		return Arrays.asList("a", "b");
    	}
    }

*  ## 更简单的构造结构体 ##

由第二种方式进行衍生，使用java反射技术将此方式变的更加的简单，具体方式为：使用一个自定义基本类即可，子类只需要定义自己的属性字段，基类定义如下：

package maoko.dllSolibLoad.lib.model.struct;
    
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.util.LinkedList;
    import java.util.List;
    
    import com.sun.jna.Pointer;
    import com.sun.jna.Structure;
    
    /**
     * java struct base
     * 
     * @author fanpei
     *
     */
    public abstract class JavaStructBase extends Structure {
    
    	/**
    	 * 默认构造函数
    	 */
    	public JavaStructBase() {
    	}
    
    	/**
    	 * 构造函数
    	 * 
    	 * @param _pointer
    	 */
    	public JavaStructBase(Pointer _pointer) {
    		super(_pointer);
    	}
    
    	/**
    	 * 结构体的引用
    	 * 
    	 * @author maoko
    	 *
    	 */
    	public static class ByReference extends JavaStructBase implements Structure.ByReference {
    	}
    
    	/**
    	 * 结构体对象
    	 * 
    	 * @author fanpei
    	 *
    	 */
    	public static class ByValue extends JavaStructBase implements Structure.ByValue {
    	}
    
    	@Override
    	protected List<String> getFieldOrder() {
    		return getStructFields();
    	}
    
    	/**
    	 * 自定义反射获取字段顺序
    	 * 
    	 * @return
    	 */
    	private List<String> getStructFields() {
    		List<String> feilds = new LinkedList<>();
    		Field[] declearedFeilds = this.getClass().getDeclaredFields();
    		if (declearedFeilds != null && declearedFeilds.length > 0) {
    			for (Field f : declearedFeilds) {
    				feilds.add(f.getName());
    			}
    		}
    		return feilds;
    	}
    
    	/**
    	 * 打印字段-测试用
    	 */
    	@Deprecated
    	public void printStructFeilds() {
    		List<String> feilds = getStructFields();
    		if (feilds == null || feilds.size() == 0)
    			System.out.println("feilds:none");
    		else {
    			StringBuilder feidlSb = new StringBuilder("feilds:");
    			for (String f : feilds) {
    				feidlSb.append(f);
    				feidlSb.append(",");
    			}
    			System.out.println(feidlSb.toString());
    		}
    	}
    
    }

继承类举例：

package maoko.dllSolibLoad.lib.model.struct.meta;
    
    import com.sun.jna.NativeLong;
    
    import maoko.dllSolibLoad.lib.model.struct.JavaStructBase;
    
    /**
     * 时间信息
     * 
     * @author fanpei
     *
     */
    public class StruFileTime extends JavaStructBase {
    	public NativeLong dwLowDateTime;// 开始时间
    	public NativeLong dwHighDateTime;// 结束时间
    }

从以上代码中可以看出JavaStructBase的getStructFields()方法实现了重载，利用反射获取子类申明的属性字段返回字段顺序list，子类则只需定义属性字段即可，且子类具有ByValue和ByReference两个静态类。

代码完整地址：[https://download.csdn.net/download/fanpei\_moukoy/11195072][https_download.csdn.net_download_fanpei_moukoy_11195072]

[https://github.com/maokofan/maoko.dllSoLibLoad][https_github.com_maokofan_maoko.dllSoLibLoad]

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[https_download.csdn.net_download_fanpei_moukoy_11195072]: https://download.csdn.net/download/fanpei_moukoy/11195072
[https_github.com_maokofan_maoko.dllSoLibLoad]: https://github.com/maokofan/maoko.dllSoLibLoad