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JNI的体验

进入公司之后，由我单独负责处理ocr模块，在研究了一周之后，我觉着自己用cpp去调用tesseract-ocr接口函数，我们需呀的功能实现之后，得给他们java那边去调用呀，于是想到了java怎样才能调用我的cpp程序呢？

与项目相关的初步设想

在tesseract-ocr安装目录中：

Bin：一些工具和命令；

Include：一些头文件；

Lib：一些库文件；

Share：配置文件和需要的语言包。

我们需要调用的接口函数就在include中，编译、运行时所需要的库就在lib中。

而tesseract-ocr源码编译所生成的.so文件有很多，我们需要一个自己编写一个调用这些接口的函数。这个函数是通过JNI机制实现的。

（1）首先编写一个.java文件，testJNI.java。

其主要功能在该类中定义一个 public native void Tesseract(int argc,String[] args)

（2）利用javac将该类编译成.class文件

（3）利用javah将.class编译成.h文件。

（4）利用c++来实现在java类中所定义的native函数，形成.cpp文件。

（5）g++和JNI机制，将.cpp编译成.o文

（6）将.o文件编译成.so文件。

这样子，我们就可以直接利用Java来调用这个.so文件了。

什么是 JNI

JNI是Java Native Interface的缩写。从Java 1.1开始，JNI标准成为java平台的一部分，它允许Java和其他语言进行交互。JNI一开始为C和C++而设计的，但是它并不妨碍你使用其他语言，只要调用约定受支持就可以了。使用java与本地已编译的代码交互，通常会丧失平台可移植性。但是，有些情况下这样做是可以接受的，甚至是必须的，比如，使用一些旧的库，与硬件、操作系统进行交互，或者为了提高程序的性能。关于 JNI 的用法很简单，有点像 java 里的 reflect 的工作机制，有兴趣的朋友可以参看Java 本地接口规范 http://linux.computersci.net/art ... pec/jniTOC.doc.html

Jni程序开发的一般操作步骤如下：

(1) 编写带有native声明的方法的java类

(2) 使用javac 或 IDE(JBuilder,eclipse等)编译所编写的java类

(3) 使用javah -jni java类名生成扩展名为h的头文件

(4) 使用C++ 实现本地方法,对调用签名可用 javap –s –p [类全名] 查看（开发 C++ 动态链接库本例是用的 VC6）

注意要从 JDK下面的 include 文件夹中把 jni.h和 jni_md.h 两个文件 copy 到你的 VC 工程里

(5) 在 Java 中 load 动态链接库文件，调用 native 方法.

或者说将项目依赖的所有原生库和资源加入到java项目的java.library.path，生成java程序。

简单的JNI测试用例

我们测试都是在linux下边进行的，使用的是Java和C的互相调用，Java提供本地接口，C实现该本地接口。

(1) Java本地接口

首先，实现的是Java本地接口Hello.java，代码如下所示：

class HelloWorld { 
      public native void sayHello(); 
      static { 
          System.loadLibrary("HelloWorld"); 
  //注意在Linux下边，需要将库名的头部和尾部去掉，来加载，库名：libHelloWorld.so 
      } 
      public static void main(String[] args) { 
          (new HelloWorld()).sayHello(); 
      } 
  }

其中，方法声明为native，其实HelloWorld类就相当于一个接口，是为其他编程语言声明的接口。System.loadLibrary("HelloWorld");语句是一个static块，也就是在该HelloWorld类加载的时候进行执行。其中，该语句实现了加载本地的动态连接库（DLL），在Linux平台下，动态连接库文件是以.so作为扩展名的，也就是标准对象（Standard Object）。

(2) 对该本地接口类进行编译

[home@administrator]# javac HelloWorld.java

(3) 生成c语言头文件

接着，通过编译的HelloWorld.class文件，生成C语言的头文件，执行命令：

[home@administrator]# javah -jni HelloWorld

或者：

[home@administrator]# javah HelloWorld

但是，千万别用javah HelloWorld.class，肯定会出错，呵呵，本人就是经历了哦……

可以看到，在当前目录下生成一个HelloWorld.h文件，该文件就是C的接口文件，为使用C实现Java接口中定义的方法，可以发现在HelloWorld.h中有一个方法声明：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ 
  
  #ifndef __HelloWorld__ 
  #define __HelloWorld__ 
  
  #include <jni.h> 
  
  #ifdef __cplusplus 
  extern "C" 
  { 
  #endif 
  
  JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_sayHello (JNIEnv *env, jobject); 
  
  #ifdef __cplusplus 
  } 
  #endif 
  
  #endif /* __HelloWorld__ */

(4) 用C实现该native接口

用C实现该方法，在HelloWorld.c文件中，代码如下：

  #include <jni.h> 
  #include "HelloWorld.h" 
  #include <stdio.h> 
  JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_sayHello (JNIEnv *env, jobject obj) { 
      printf("Hello,the World!!!"); 
  }

这里，方法签名为Java_HelloWorld_sayHello (JNIEnv *env, jobject obj)，添加了形参obj，否则无法通过编译。

其中，#include <jni.h>

但是gcc里面默认环境可不知道jni.h是什么东西，jni.h在jdk的$JAVA_HOME/include或者$JAVA_HOME/include/linux下面，可进去查看一下。

(5) 生成动态连接库

接下来，生成动态连接库libHelloWorld.so，执行命令：

[home@administrator]# gcc -fPIC -I jdk/include -I jdk/include/linux -shared -o libHelloWorld.so HelloWorld.c

可以在当前目录下看到libHelloWorld.so，动态连接库文件名称以lib开头。将该文件拷贝到usr/lib目录下面，就可以测试了。

(6)进行测试的命令：

[home@administrator]# java HelloWorld

输出如下：

Hello,the World!!!

这只是一个非常简单的例子，主要是了解JNI在Linux下该如何用。在实际应用中，可能会非常复杂，并且要记住，一旦使用了JNI技术，系统的可移植性被破坏了。有些应用中，正是基于这种特性实现，比如限制软件的传播使用，保护开发商权益等等。