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【转】Java如何调用DLL

2012年08月11日 ⁄ 综合 ⁄ 共 8162字 ⁄ 字号 评论关闭

Java如何和DLL一起编程 
 

    首先引用一篇文章,介绍一个简单的JNI的调用的过程。
    JAVA以其跨平台的特性深受人们喜爱,而又正由于它的跨平台的目的,使得它和本地机器的各种内部联系变得很少,约束了它的功能。解决JAVA对本地操作的一种方法就是JNI。 
    JAVA通过JNI调用本地方法,而本地方法是以库文件的形式存放的(在WINDOWS平台上是DLL文件形式,在UNIX机器上是SO文件形式)。通过调用本地的库文件的内部方法,使JAVA可以实现和本地机器的紧密联系,调用系统级的各接口方法。 
    简单介绍及应用如下: 
    一、JAVA中所需要做的工作 
        在JAVA程序中,首先需要在类中声明所调用的库名称,如下:

        static {  
                 System.loadLibrary(“goodluck”);  
               } 
 
        在这里,库的扩展名字可以不用写出来,究竟是DLL还是SO,由系统自己判断。 
        还需要对将要调用的方法做本地声明,关键字为native。并且只需要声明,而不需要具 体实现。如下: 
        public native static void set(int i); 
        public native static int get(); 
        然后编译该JAVA程序文件,生成CLASS,再用JAVAH命令,JNI就会生成C/C++的头文件。 
        例如程序testdll.java,内容为:

        public class testdll  
         {  
           static  
                 {  
                  System.loadLibrary("goodluck");  
                 }  
           public native static int get();  
           public native static void set(int i); 
          
           public static void main(String[] args)  
                {  
                  testdll test = new testdll();  
                  test.set(10);  
                  System.out.println(test.get());  
                 }  
           } 
 
    用javac testdll.java编译它,会生成testdll.class。 
    再用javah testdll,则会在当前目录下生成testdll.h文件,这个文件需要被C/C++程序调用来生成所需的库文件。 
    二、C/C++中所需要做的工作 
    对于已生成的.h头文件,C/C++所需要做的,就是把它的各个方法具体的实现。然后编译连接成库文件即可。再把库文件拷贝到JAVA程序的路径下面,就可以用JAVA调用C/C++所实现的功能了。 
    接上例子。我们先看一下testdll.h文件的内容: 
    /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ 
    #i nclude <jni.h> 
    /* Header for class testdll */ 
    #ifndef _Included_testdll 
    #define _Included_testdll 
    #ifdef __cplusplus 
    extern "C" { 
    #endif 
     /* 
      * Class: testdll 
      * Method: get 
      * Signature: ()I 
      */ 
    JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass); 
      /* 
       * Class: testdll 
       * Method: set 
       * Signature: (I)V 
       */ 
    JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint); 
    #ifdef __cplusplus 
                } 
    #endif 
    #endif 
    在具体实现的时候,我们只关心两个函数原型 
    JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass); 和 
    JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint); 
    这里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的关键字,表示此函数是要被JNI调用的。而jint是以JNI为中介使JAVA的int类型与本地的int沟通的一种类型,我们可以视而不见,就当做int使用。函数的名称是JAVA_再加上java程序的package路径再加函数名组成的。参数中,我们也只需要关心在JAVA程序中存在的参数,至于JNIEnv*和jclass我们一般没有必要去碰它。 
    好,下面我们用testdll.cpp文件具体实现这两个函数: 
    #i nclude "testdll.h" 
    int i = 0; 
    JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass) 
      { 
       return i; 
      } 
    JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint j) 
      { 
       i = j; 
      } 
    编译连接成库文件,本例是在WINDOWS下做的,生成的是DLL文件。并且名称要与JAVA中需要调用的一致,这里就是goodluck.dll 。把goodluck.dll拷贝到testdll.class的目录下,java testdll运行它,就可以观察到结果了。 
我的项目比较复杂,需要调用动态链接库,这样在JNI传送参数到C程序时,需要对参数进行处理转换。才可以被C程序识别。
大体程序如下:

public class SendSMS { 
static 
    { 
      System.out.println(System.getProperty("java.library.path")); 
      System.loadLibrary("sms"); 
    } 
    public native static int SmsInit(); 
    public native static int SmsSend(byte[] mobileNo, byte[] smContent); 
}

在这里要注意的是,path里一定要包含类库的路径,否则在程序运行时会抛出异常:
java.lang.UnsatisfiedLinkError: no sms in java.library.path
    at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1491)
         at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:788)
         at java.lang.System.loadLibrary(System.java:834)
         at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.SendSMS.<clinit>(SendSMS.java:14)
    at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.test.main(test.java:18)
Exception in thread "main"
指引的路径应该到.dll文件的上一级,如果指到.dll,则会报:
java.lang.UnsatisfiedLinkError: C:\sms.dll: Can't find dependent libraries
         at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary.load(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary0(ClassLoader.java:1560)
         at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1485)
         at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:788)
         at java.lang.System.loadLibrary(System.java:834)
         at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.SendSMS.<clinit>(SendSMS.java:14)
         at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.test.main(test.java:18)
Exception in thread "main"
通过编译,生成com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS.h头文件。(建议使用Jbuilder进行编译,操作比较简单!)这个头文件就是Java和C之间的纽带。要特别注意的是方法中传递的参数jbyteArray,这在接下来的过程中会重点介绍。

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ 
#i nclude <jni.h> 
/* Header for class com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS */ 
#ifndef _Included_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS 
#define _Included_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS 
#ifdef __cplusplus 
extern "C" { 
#endif 
/* 
 * Class:     com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS 
 * Method:    SmsInit 
 * Signature: ()I 
 */ 
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsInit 
  (JNIEnv *, jclass); 
/* 
 * Class:     com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS 
 * Method:    SmsSend 
 * Signature: ([B[B)I 
 */ 
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsSend 
  (JNIEnv *, jclass, jbyteArray, jbyteArray); 
#ifdef __cplusplus 

#endif 
#endif

对于我要调用的C程序的动态链接库,C程序也要提供一个头文件,sms.h。这个文件将要调用的方法罗列了出来。

/* 
 * SMS API  
 * Author: yippit 
 * Date: 2004.6.8 
 */ 
#ifndef MCS_SMS_H 
#define MCS_SMS_H 
#define DLLEXPORT __declspec(dllexport) 
/*sms storage*/ 
#define SMS_SIM        0 
#define SMS_MT        1 
/*sms states*/ 
#define SMS_UNREAD        0 
#define SMS_READ            1 
/*sms type*/ 
#define SMS_NOPARSE        -1 
#define SMS_NORMAL        0 
#define SMS_FLASH            1 
#define SMS_MMSNOTI        2 
typedef struct tagSmsEntry { 
    int index;        /*index, start from 1*/ 
    int status;        /*read, unread*/ 
    int type;            /*-1-can't parser 0-normal, 1-flash, 2-mms*/ 
    int storage;    /*SMS_SIM, SMS_MT*/ 
    char date[24]; 
    char number[32]; 
    char text[144]; 
} SmsEntry; 
DLLEXPORT int SmsInit(void); 
DLLEXPORT int SmsSend(char *phonenum, char *content); 
DLLEXPORT int SmsSetSCA(char *sca); 
DLLEXPORT int SmsGetSCA(char *sca); 
DLLEXPORT int SmsSetInd(int ind); 
DLLEXPORT int SmsGetInd(void); 
DLLEXPORT int SmsGetInfo(int storage, int *max, int *used); 
DLLEXPORT int SmsSaveFlash(int flag); 
DLLEXPORT int SmsRead(SmsEntry *entry, int storage, int index);  
DLLEXPORT int SmsDelete(int storage, int index); 
DLLEXPORT int SmsModifyStatus(int storage, int index); /*unread -> read*/ 
#endif

在有了这两个头文件之后,就可以进行C程序的编写了。也就是实现对JNI调用的两个方法。在网上的资料中,由于调用的方法实现的都比较简单,(大多是打印字符串等)所以避开了JNI中最麻烦的部分,也是最关键的部分,参数的传递。由于Java和C的编码是不同的,所以传递的参数是要进行再处理,否则C程序是会对参数在编译过程中提出警告,例如;warning C4024: 'SmsSend' : different types for formal and actual parameter 2等。
Sms.c的程序如下:

#i nclude "sms.h" 
#i nclude "com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS.h" 
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsInit(JNIEnv * env, jclass jobject) 

    return SmsInit(); 
}

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsSend(JNIEnv * env, jclass jobject, jbyteArray mobileno, jbyteArray smscontent) 

    char * pSmscontent ; 
    //jsize theArrayLengthJ = (*env)->GetArrayLength(env,mobileno); 
    jbyte * arrayBody = (*env)->GetByteArrayElements(env,mobileno,0); 
    char * pMobileNo = (char *)arrayBody; 
    printf("[%s]\n ", pMobileNo); 
    //jsize size = (*env)->GetArrayLength(env,smscontent); 
    arrayBody = (*env)->GetByteArrayElements(env,smscontent,0); 
    pSmscontent = (char *)arrayBody; 
    printf("<%s>\n", pSmscontent); 
    return SmsSend(pMobileNo,pSmscontent);  
}

对于C或C++,在程序上是会有稍微的不同,这可以由读者对其进行适当的修改。这里要注意的是GetArrayLength,GetByteArrayElements等这些JNI中已经包含的方法,这些方法是专门对转换参数类型而提供的。具体的方法有很多,在下一篇中会做专门的介绍。
在完成了上述的文件后,可以对sms.c进行编译,生成.dll文件(建议在release中编译,这样动态链接库的容积会比较小!)
完成.dll文件的编译后,就可以在Java中调用C程序中的方法了。例如文件test.java

public class test { 
  public test() { 
  } 
  public static void main(String[] args) { 
    byte[] mobileno = { 
        0x31, 0x33, 0x36, 0x36, 0x31, 0x36, 0x33, 0x30, 0x36, 0x36, 0x37, 0x00}; 
    String smscontentemp = "早上好"; 
    byte[] temp = {0}; 
   try { 
      byte[] smscontentdb = smscontentemp.getBytes("gbk"); 
      byte[] smscontent = new byte[smscontentdb.length + temp.length]; 
      System.arraycopy(smscontentdb, 0, smscontent, 0, smscontentdb.length); 
      System.arraycopy(temp, 0, smscontent, smscontentdb.length, temp.length); 
      SendSMS sendSMS = new SendSMS(); 
      sendSMS.SmsInit(); 
      if (sendSMS.SmsSend(mobileno, smscontent) >= 0) { 
        System.out.println("chenggong !"); 
      } 
      else { 
        System.out.println("shibai !"); 
      } 
    }catch (Exception ex) {} 
  } 
}

在这个文件中要注意的有一点,就是在传递字节数组到C程序中时,最后的结尾一定要以0结束。这是一个偷懒的做法,不过是个有效的做法。因为大多数情况下,接口是由第三方提供的。所以我们一般是不知道在C的方法里,具体是怎么处理参数的。而C又是要求数组是有长度。所以,在Java中,如果你不想写程序传数组的长度,那么在数组中以0结尾就是最方便的方法了。当然,如果有更好的方法也希望大家提出。
到这里,一个完整的Java通过JNI调用动态链接库的程序就完成了。实际上也不是很复杂。只要多注意一下细节,是很容易得出来的。

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