為什么要用C++調用Java類(lèi)?很難回答,寫(xiě)著(zhù)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系統里調用java的 String類(lèi),在C++里調用String類(lèi)內的一些方法。
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)現原理才注意到JNI。 JNI既Java Native Interface,Native這個(gè)詞我見(jiàn)過(guò)我認為最恰當的翻譯就是原生。原生的意思就是來(lái)自系統自己的,原汁原味的東西,例如Win32 API。Java類(lèi)需要在虛擬機上運行,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(zhù)。
JNI是規范,它規定了虛擬機的接口,而把具體的實(shí)現留給開(kāi)發(fā)者。
JVM的實(shí)現不是唯一的,目前存在很多種Java虛擬機,Sun Hotspot,IBM JDK,還有HP的,Kaffe等等。最流行的就是Sun的Hotspot,最復雜的就是IBM JDK,這是IBM的一貫作風(fēng)。本文不討論JVM的實(shí)現,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)頭文件就是虛擬機的唯一接口,你可以調用它聲明的函數創(chuàng )建一個(gè)JVM。
在說(shuō)明C++調用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 ",txt); //打印到控制臺
return;
} 參數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相當于JVM內的Session,可以完成創(chuàng )建 Java對象,調用類(lèi)方法,獲得類(lèi)的屬性等等。
在這里env將方法的參數Str從JNI的jstring類(lèi)型轉換為常數char數組。
4.編譯
cl /Ic:j2sdk1.4.2_10include /Ic:j2sdk1.4.2_10includewin32 /c JniTestImpl.c 5.連接為DLL
link /dll JniTestImpl.obj 6.設置PATH
set PATH=C:MyProjectColimasCDJNIMyJNI;%PATH% 7.運行
java org.colimas.jni.test.JniTest 返回結果
結束
以上是實(shí)現Java原生方法的開(kāi)發(fā)過(guò)程,下面進(jìn)入正題,使用C++調用Java的java.lang.String類(lèi)。
1. Object類(lèi)出創(chuàng )建JVM。
使用Java類(lèi)之前必須要創(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,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
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)調用java.lang.String類(lèi)方法
編寫(xiě)C++版的String類(lèi),調用java String類(lèi)方法。調用的方法如下:
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:
#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 參數為int型,返回char型。詳細參見(jiàn) JNI規范
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;
//調用charAt
jchar z = Object::env->CallCharMethod(object,mid,i);
//返回結果。
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;
//調用方法
jint z=Object::env->CallIntMethod(object,mid,jstr);
//返回結果
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;
//傳入參數,調用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.測試
編寫(xiě)測試代碼
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");
//調用replaceAll
const char *result = test.replaceAll("l","z");
//返回結果
cout<< result <<endl;
//關(guān)閉JVM
Object::EndJVM();
}
return nRetCode;
} 4.運行
編譯需要 jni.h和jvm.lib文件。
jni.h在[JAVA_HOME]\include
jvm.lib在[JAVA_HOME]\lib
運行需要jvm.dll
jvm.dll在[JAVA_HOME]\ jre\bin\client
運行結果如下:
invoking method
invoking method
hezzo
Press any key to continue 發(fā)表于 @ 2008年01月22日 09:06:00
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