Java通过JNI调用C++动态链接库dll，并打在jar包内 ——JNA-JNI(一)

Java通过JNI调用C++动态链接库，并打在jar包内JNI介绍创建JAVA项目C++对应的JAVA对象类windows环境下制作C++动态链接库JAVA程序调用打jar包windows平台下遇到的问题

anjushi_

9980人浏览 · 2022-03-03 09:40:31

anjushi_ · 2022-03-03 09:40:31 发布

Java通过JNI调用C++动态链接库dll，并打在jar包内——JNA-JNI(一)

系列文章：
Java通过JNI调用C++动态链接库dll，并打在jar包内 ——JNA-JNI(一)
Java使用JNA调用C++动态链接库——JNA-JNI(二)
Mac M1 Xcode创建动态链接库dylib(c++)——JNA-JNI(三)
JNA调用dll(c++)附带解析xml——JNA-JNI(四)
JNA参数类型转换(含接收、发送结构体)——JNA-JNI(五)

JNI介绍

JNI(Java Native Interface)：允许Java代码和其他语言（尤其C/C++）写的代码进行交互，只要遵守调用约定即可。首先看下JNI调用C/C++的过程，注意写程序时自下而上，调用时自上而下。

xx.dll就像中介一样，Java通过调用这个中介Dll中的自定义方法，间接调用真正的第三方Dll

项目以windows为例，后缀为dll，若为linux，后缀修改为so即可。

创建JAVA项目

这里我用的是spring（为了扩展），使用纯java也是可以的。项目结构如下：

C++对应的JAVA对象类

类的内容

public class Demo {
    public native void sayHello(int x,int y);
}

生成.class文件

javac Demo.java

生成.h文件

错误: 找不到 ‘Demo’ 的类文件。

切换到目录src\main\java\这个目录下，重新执行

javah com.example.demo.Demo

执行成功之后会在com包同级目录下出现一个xx.h的文件。

windows环境下制作C++动态链接库

使用VS2017来演示

新建空项目
将.h文件复制过来并添加

无法打开包括文件:“xxx.h”: No such file or directory.错误。
- 出现此问题的原因：把头文件复制，直接选择项目粘贴进来，虽然解决方案资源管理器里显示此头文件，但是编译就出现上面的错误，找不到头文件。
- 打开项目目录，发现里面不存在刚才复制的头文件，这是微软的BUG，需要打开项目目录把文件复制过来。
- 所以引用头文件的正确顺序是，先把头文件复制到项目目录里，然后选择打开VS，选择项目右键->添加->现有项，选择复制到项目里的头文件。

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

#ifndef _Included_com_example_demo_Demo
#define _Included_com_example_demo_Demo
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_demo_Demo
 * Method:    sayHello
 * Signature: (II)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_demo_Demo_sayHello
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

编写接口实现cpp文件

#include <iostream>
#include "com_example_demo_Demo.h"
using namespace std;

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_demo_Demo_sayHello(JNIEnv *env, jobject obj, jint x, jint y) 
{
 cout << "x:" << x << "; y:" << y << "x+y=" << x+y << endl;
}

修改项目属性

直接生成方案会出新以下问题，其实是初始化项目后，没有修改为dll类型。

在配置中修改后即可。
配置包含目录
添加JDK/include路径，因为jni.h在这个路径下，或者直接将jni.h也复制到项目的头文件里。
配置dll对应x64还是x86

需要注意的是，生成的dll动态链接库，需要和系统位数对应，VS默认是32位的，如果服务器是64位的，需要手动修改平台再生成。
生成dll链接库

点击生成解决方案，在项目文件夹下会生成.dll文件
项目结构

JAVA程序调用

这里直接在main函数里调用了

@SpringBootApplication
public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {

        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);

        System.load("C:\\xx\\Project6.dll");

        Demo demo = new Demo();
        demo.sayHello(2,3);
    }

}

打jar包

将dll文件放在java项目的src/main/resources/native/目录下
添加文件解析函数

@SpringBootApplication
public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class);
        //加载动态链接库，注意和SpringBoot的启动
        String systemType = System.getProperty("os.name");
        if (systemType.toLowerCase().indexOf("win") != -1)
            loadNative("Project6");
        else
            loadNative("Project6");

        Demo demo = new Demo();
        demo.sayHello(2, 3);

    }

    private synchronized static void loadNative(String nativeName) {

        String systemType = System.getProperty("os.name");
        String fileExt = (systemType.toLowerCase().indexOf("win") != -1) ? ".dll" : ".so";

        File path = new File(".");
        //将所有动态链接库dll/so文件都放在一个临时文件夹下，然后进行加载
        //这是应为项目为可执行jar文件的时候不能很方便的扫描里面文件
        //此目录放置在与项目同目录下的natives文件夹下
        String sysUserTempDir = path.getAbsoluteFile().getParent() + File.separator + "natives";

        
        System.out.println("------>>native lib临时存放目录 : " + sysUserTempDir);
        String fileName = nativeName + fileExt;

        InputStream in = null;
        BufferedInputStream reader = null;
        FileOutputStream writer = null;

        File tempFile = new File(sysUserTempDir + File.separator + fileName);
        if(!tempFile.getParentFile().exists())
            tempFile.getParentFile().mkdirs() ;
        if (tempFile.exists()) {
            tempFile.delete();
        }
        try {
            //读取文件形成输入流
            in = TaskApplication.class.getResourceAsStream("/native/" + fileName);
            if (in == null)
                in = TaskApplication.class.getResourceAsStream("native/" + fileName);
            TaskApplication.class.getResource(fileName);
            reader = new BufferedInputStream(in);
            writer = new FileOutputStream(tempFile);

            byte[] buffer = new byte[1024];

            while (reader.read(buffer) > 0) {
                writer.write(buffer);
                buffer = new byte[1024];
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (in != null)
                    in.close();
                if (writer != null)
                    writer.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.load(tempFile.getPath());
        System.out.println("------>> 加载native文件 :" + tempFile + "成功!!");
    }
}

主入口函数的代码主要是进行加载操作，也可以在需要使用到的地方在进行加载。
加载的时候进行了如下操作:
- 1、将所有动态链接库dll/so文件都放在一个临时文件夹下。
- 2、读取临时文件IO流进行加载。
因为项目为可执行jar文件的时候不能很方便的扫描里面文件，此目录代码放置在与项目同目录下的natives文件夹下。

运行jar包

windows平台下遇到的问题

LNK1104:无法打开“kernel32.lib”

原文链接：https://blog.csdn.net/Beyond111223/article/details/82913628

找到“kernel32.lib”的路径，一般如下：

打开：项目---->属性---->配置属性---->VC++ 目录---->库目录

添加路径 C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.1A\Lib
LNK1158:无法运行“rc.exe”
- 项目属性-常规-平台工具集里，将Visual Studio 2013 (v120)替换为Visual Studio 2013 - Windows XP (v120_xp)。
- 打开系统环境变量列表（我的电脑—>属性—>高级—>环境变量），在系统变量栏里看Path，添加：C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.1A\Bin\;
  
  其他可能需要的目录，来自https://www.cnblogs.com/Jimnny/p/3574368.html
```
C:\Program Files (x86)\Microsoft ASP.NET\ASP.NET Web Pages\v1.0\;
C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.0\Windows Performance Toolkit\;
C:\Program Files\Microsoft SQL Server\110\Tools\Binn\;
C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Bin\;
C:\Users\(用户名)\AppData\Local\Microsoft\MSBuild\v4.0\; 
```
Can’t load IA 32-bit .dll on a AMD 64-bit platform

原因：xx.dll是32位的不支持64位的平台（jdk环境）

解决方法：VS使用x64重新编译（VS默认是32位）
- step 1
- step 2
- step 3 把ARM改为x64，其他不动
- step 4
- step 5 运行

getresourceasstream方法获取值为null

解决方法：重新配置一下pom.xml的build，刷新maven库

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>