在 Java 中编写本机方法

1. Java 中的本机方法是什么
2. 在 Java 程序中编写本机方法

本文将引导你完成学习如何在 Java 程序中编写本机方法所需的各个步骤。

Java 中的本机方法是什么

native 关键字是 Java 编程中的修饰符，仅与方法一起使用。它表示此特定方法是通过 Java 本机接口 (JNI) 以本机代码编写的。

本机（或外来）方法在 C、C++ 或任何其他平台相关代码中实现。

语法：

[public/protected/private] native [returnType] youMethodName();

在 Java 程序中编写本机方法

下面列出了在 Java 程序中编写本机方法的多步骤过程：

让我们按照所有这些步骤在 Java 程序中调用本机方法。

编写 Java 程序

class nativeDemoClass {
  // declaration of the native method
  public native void showMessage();

  // load native C library
  static {
    System.loadLibrary("nativedemoclass"); // lowercase of classname
  }

  // java main method
  public static void main(String[] args) {
    nativeDemoClass demo = new nativeDemoClass();
    demo.showMessage();
  }
}

如果我们用 Java 以外的编程语言实现方法，则必须在 Java 程序中包含 native 关键字作为方法的声明部分。

这个 native 关键字告诉 Java 编译器这个特定的方法是一个本地编程语言方法。请记住，Java 程序中本地方法的声明仅提供方法签名。

我们有一个 static 块，它加载本机 C 库，我们在其中编写了 showMessage() 方法的实现。你是否注意到我们正在向 System.loadLibrary() 方法传递一个字符串？

为什么会这样？这是因为来自 nativeDemoClass 类的这个 static 块将加载适当的库，名为 nativedemoclass。

让我们进入第二步，编译 Java 程序。

编译 Java 程序

使用下面给出的命令编译 Java 程序。

javac nativeDemoClass.java

成功编译 Java 程序后，我们得到 nativeDemoClass.class 文件。

创建头文件

使用以下命令创建头文件。

这里，-h 生成 C/C++ 头文件并将生成的文件放入指定目录。我们使用点（.）将生成的头文件保存在当前目录中。

javac -h . nativeDemoClass.java

nativeDemoClass.h 文件如下所示。我们不编辑它，因为它是机器生成的文件。

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class nativeDemoClass */

#ifndef _Included_nativeDemoClass
#define _Included_nativeDemoClass
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     nativeDemoClass
 * Method:    showMessage
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeDemoClass_showMessage(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeDemoClass_showMessage 在此头文件中声明了 C 函数。如果 nativeDemoClass 有更多的本地方法，我们可以有多个函数签名。

实现本机方法的本机语言方法的名称包含以下内容：

• 前缀为 Java_
• 包名
• 类名称
• native 方法的名称

每个部分用下划线 (_) 分隔，如下图所示：

此外，JNIEnv* 指的是 Java Native Interface 环境，它允许我们访问 Java Native Interface (JNI) 方法。jobject 引用了 Java 编程的这个对象。

编写本机代码

#include <jni.h>
#include <stdio.h>

#include "nativeDemoClass.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeDemoClass_showMessage(JNIEnv *env,
                                                        jobject obj) {
  printf("Hello world!\n");
  return;
}

Java_nativeDemoClass_showMessage 的实现非常简单，因为我们只使用 printf() 语句来打印 Hello world。请记住，这个 .c 文件有三个头文件，jni.h、stdio.h 和 nativeDemoClass.h 在上一步中创建。

创建共享库

使用以下命令创建共享库。我们必须有 build tools for visual studio 才能使用 CL 命令。

cl -Ic:\java\jdk-17.0.2\include -Ic:\java\jdk-17.0.2\include\win32 -LD nativeDemoClassImp.c -Fenativedemoclass.dll

请记住，Java 程序在运行时使用以下方法加载名为 nativedemoclass 的共享库。

System.loadLibrary("nativedemoclass");

运行 Java 程序

最后，使用下面给出的命令运行 Java 程序。

java nativeDemoClass

你会看到 Hello world!如果你已正确完成所有操作，请在命令行上。

输出：