基于jni实现c/c++调用jar包

Bertha 。 2023-06-29 10:54 16阅读 0赞

# 一. 准备环境 #

#检查jdk版本
    rpm -qa |grep java
    #如果没有openjdk-devel包，执行：
    yum install java-1.7.0-openjdk-devel -y
    #查找JAVA_HOME
    rpm -ql java-1.7.0-openjdk-devel-1.7.0.241-2.6.20.0.el7_7.x86_64
    #将JAVA_HOME加入环境变量
    echo "export JAVA_HOME='/usr/lib/jvm/java-1.7.0-openjdk-1.7.0.241-2.6.20.0.el7_7.x86_64'" >> /etc/profile
    source /etc/profile

并在/etc/ld.so.conf.d目录下，创建一个jni.conf，向其中写入：

/usr/lib/jvm/java-1.7.0-openjdk-1.7.0.241-2.6.20.0.el7_7.x86_64/jre/lib/amd64/server
    /usr/lib/jvm/java-1.7.0-openjdk-1.7.0.241-2.6.20.0.el7_7.x86_64/jre/lib/amd64/

执行ldconfig -v |grep libjava，如果有结果显示，就说明配置正确。

如果没配置好，可能会出现如下问题：

Error occurred during initialization of VM
    java/lang/NoClassDefFoundError: java/lang/Object

# 二. 编写代码如下： #

#include <jni.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <stdio.h>  
     
    /*C字符串转JNI字符串*/
    jstring stoJstring(JNIEnv* env, const char* pat) {
            jclass strClass = (*env)->FindClass(env, "Ljava/lang/String;");
            jmethodID ctorID = (*env)->GetMethodID(env, strClass, "<init>",
                    "([BLjava/lang/String;)V");
            jbyteArray bytes = (*env)->NewByteArray(env, strlen(pat));
            (*env)->SetByteArrayRegion(env, bytes, 0, strlen(pat), (jbyte*)pat);
            jstring encoding = (*env)->NewStringUTF(env, "utf-8");
            return (jstring)(*env)->NewObject(env, strClass, ctorID, bytes,
                    encoding);
    }
    
    /*JNI字符串转C字符串*/
    char* jstringTostring(JNIEnv* env, jstring jstr) {
            char* rtn = NULL;
            jclass clsstring = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String");
            jstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env, "utf-8");
            jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clsstring, "getBytes",
                    "(Ljava/lang/String;)[B");
            jbyteArray barr= (jbyteArray)(*env)->CallObjectMethod(env, jstr, mid,
                    strencode);
            jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env, barr);
            jbyte* ba = (*env)->GetByteArrayElements(env, barr, JNI_FALSE);
            if (alen> 0) {
                    rtn = (char*)malloc(alen + 1);
                    memcpy(rtn, ba, alen);
                    rtn[alen] = 0;
            }
            (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, barr, ba, 0);
            return rtn;
    }
    
    int test(char* strPath) {
    
            int res = 0;
            JavaVM *jvm;
            JNIEnv *env;
            JavaVMInitArgs vm_args;
            JavaVMOption options[3];
            /*设置初始化参数*/
            options[0].optionString = "-Djava.compiler=NONE";  
            options[1].optionString = "-Djava.class.path=.:${JAVA_HOME}:/tmp/test-1.0.jar";  //这里指定了要使用的第三方Jar包
            options[2].optionString = "-verbose:NONE"; //用于跟踪运行时的信息
      
            /*版本号设置不能漏*/
            vm_args.version=JNI_VERSION_1_4;//jdk版本目前有1.1，1.2，1.4 只要比你的jdk的版本低就可以 我用的是openjdk1.7的版本
            vm_args.nOptions = 3;
            vm_args.options = options;
            vm_args.ignoreUnrecognized = JNI_TRUE;
            res = JNI_CreateJavaVM(&jvm, (void**)&env, &vm_args);
            if (res < 0 || jvm == NULL || env == NULL) {
                    fprintf(stderr, "Can't create Java VM\n");
                    return -1;
            }
            
            fprintf(stdout, "ok 调用JNI_CreateJavaVM创建虚拟机\n");
     
            /*获取实例的类定义*/
            jclass cls = (*env)->FindClass(env, "test/myTest");    //这里是jar包内myTest类的具体路径
            if (cls == 0) {
                    fprintf(stderr, "FindClass failed\n");
                    (*jvm)->DestroyJavaVM(jvm);
                    fprintf(stdout, "Java VM destory.\n");
                    return -1;
            }
            fprintf(stdout, "ok 返回JAVA类的CLASS对象\n");
     
            /*创建对象实例*/
            jobject obj = (*env)->AllocObject(env, cls); 
            if (obj == NULL) {
                    fprintf(stderr, "AllocObject failed\n");
                    (*jvm)->DestroyJavaVM(jvm);
                    fprintf(stdout, "Java VM destory.\n");
                    return -1;
            }
            fprintf(stdout, "ok 获取该类的实例\n");
     
            /*获取构造函数,用于创建对象*/
            /***1.1可用""作为构造函数, 1.2用"<init>"参数中不能有空格
            "(Ljava/lang/String;)V"*/
            jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "setParam",
                    "(Ljava/lang/String;)V");             //(Ljava/lang/String;)代表传入参数为String类型，V代表返回值为void
            if (mid == 0) {
                    fprintf(stderr, "GetMethodID failed\n");
                    (*jvm)->DestroyJavaVM(jvm);
                    fprintf(stdout, "Java VM destory.\n");
                    return -1;
            }
            fprintf(stdout, "ok 获取类中的方法\n");
    
            jstring path = stoJstring(env, strPath);   //将char*转换为java对应的数据类型
    
            //jlong kpje = (jlong)atoi(argv[4]);
            (*env)->CallObjectMethod(env, obj, mid, path);  
    
            //(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)代表三个入参数，且都为String类型，Z代表返回值为boolean类型
            mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "test",
                    "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Z");  
            if (mid == 0) {
                    fprintf(stderr, "GetMethodID failed\n");
                    (*jvm)->DestroyJavaVM(jvm);
                    fprintf(stdout, "Java VM destory.\n");
                    return -1;
            }
            fprintf(stdout, "ok 获取类中的方法\n");
    
            //调用，并判断返回值
            jboolean ret = (jboolean) (*env)->CallBooleanMethod(env, obj, mid, "test1", "test2", test3);  
            if (ret == 0) {
                fprintf(stderr, "failed!!!\n");
                res = -1;
            }else{
                fprintf(stderr, "OK!!!\n");
    			res = 0；
            }
    
            /*捕捉异常*/
            if ((*env)->ExceptionOccurred(env)) {
                    /* 如果有异常，打印调用栈信息 */
                    (*env)->ExceptionDescribe(env);
                    return -1;
            }
            /*销毁JAVA虚拟机*/
            (*jvm)->DestroyJavaVM(jvm);
            fprintf(stdout, "Java VM destory.\n");
            return res;
    }
    
    
    int main(int argc, char **argv) {
            int ret = test("mypath");
            fprintf(stderr, "RET: %d\n", ret);
    }

编译指令为：

gcc -o jni   jni.c -I$\{JAVA\_HOME\}/include -I$\{JAVA\_HOME\}/include/linux -L$\{JAVA\_HOME\}/jre/lib/amd64/server -ljvm

编译成功后，生成jni可执行文件。

# 三、数据类型的转换 #

主要数据类型的对应关系如下所示：

其中，java的String类型与c/c++的char\*互相转换的代码入下所示：

/*C字符串转JNI字符串*/
    jstring stoJstring(JNIEnv* env, const char* pat) {
            jclass strClass = (*env)->FindClass(env, "Ljava/lang/String;");
            jmethodID ctorID = (*env)->GetMethodID(env, strClass, "<init>",
                    "([BLjava/lang/String;)V");
            jbyteArray bytes = (*env)->NewByteArray(env, strlen(pat));
            (*env)->SetByteArrayRegion(env, bytes, 0, strlen(pat), (jbyte*)pat);
            jstring encoding = (*env)->NewStringUTF(env, "utf-8");
            return (jstring)(*env)->NewObject(env, strClass, ctorID, bytes,
                    encoding);
    }
    
    /*JNI字符串转C字符串*/
    char* jstringTostring(JNIEnv* env, jstring jstr) {
            char* rtn = NULL;
            jclass clsstring = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String");
            jstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env, "utf-8");
            jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clsstring, "getBytes",
                    "(Ljava/lang/String;)[B");
            jbyteArray barr= (jbyteArray)(*env)->CallObjectMethod(env, jstr, mid,
                    strencode);
            jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env, barr);
            jbyte* ba = (*env)->GetByteArrayElements(env, barr, JNI_FALSE);
            if (alen> 0) {
                    rtn = (char*)malloc(alen + 1);
                    memcpy(rtn, ba, alen);
                    rtn[alen] = 0;
            }
            (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, barr, ba, 0);
            return rtn;
    }

# 四、GetMethodID函数 #

jni通过GetMethod函数获取java类中的成员函数，是以"(\*)+"形式表示函数的有哪些传入参数，传入参数的类型，返回值的类型。"()" 中的字符表示传入参数，后面的则代表返回值。  
例如：  
"()V" 就表示void Func();  
"(II)V" 表示 void Func(int, int);  
"(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I".表示 int Func(String,String)

"I"表示该变量是Int类型，"Ljava/lang/String;"表示该变量是String类型，

其返回值类型的对应关系如下：

|Java 类型|符号|
    | Boolean |Z   |
    | Byte    |B   |
    | Char    |C   |
    | Short   |S   |
    | Int     |I   |
    | Long    |L   |
    | Float   |F   |
    | Double  |D   |
    | Void    |V   |

注意：

确保只有一个线程调用这个方法并且确保只创建一个hotspot vm 实例。因为hotspot vm  
   创建的静态数据结构无法再次初始化，所以一旦初始化到某个确定点后，进程空里只能有一  
   个hotspot vm。

参考：

[https://www.cnblogs.com/zhujiabin/p/10558051.html][https_www.cnblogs.com_zhujiabin_p_10558051.html]

[https://www.jianshu.com/p/caad51c9cc34][https_www.jianshu.com_p_caad51c9cc34]

[https_www.cnblogs.com_zhujiabin_p_10558051.html]: https://www.cnblogs.com/zhujiabin/p/10558051.html
[https_www.jianshu.com_p_caad51c9cc34]: https://www.jianshu.com/p/caad51c9cc34