【隐私盘算篇】Java(JDK17)通过JNI实现调用C++动态链接库(.so)
在最近的工作中，须要通过Java调用C++的动态链接库（.so文件）。为此，我使用了Java的JNI（Java Native Interface）技能。我整理了一个简单的示例，供大家参考。JNI 是Java提供的一种机制，允许Java代码与本地应用步伐或库举行交互，尤其是那些用C或C++编写的库。这在须要与底层系统举行高效交互或调用现有的本地库时非常有效。
步骤1：创建工具静态库 (libcalc.a)
首先，我们编写一个简单的 cpp 文件（calc.cpp），这个文件包含一个执行加法运算的函数，然后将其编译成静态库。
calc.h
// calc.h
#ifndef CALC_H
#define CALC_H
class Calculator {
public:
int add(int a, int b);
};
#endif // CALC_Hcalc.cpp
// calc.cpp
#include "calc.h"
int Calculator::add(int a, int b) {
return a + b;
}将这个文件编译成静态库：
g++ -c calc.cpp -o calc.o
ar rcs libcalc.a calc.o这将生成一个名为 libcalc.a 的静态库文件。
步骤2：编写 Java 代码调用动态库
接下来，使用 Java 17 编写一个类，加载动态库并调用本地方法。
CalcJNI.java
public class CalcJNI {static {
System.loadLibrary("jni_add");
}
// 声明本地方法
public native int add(int a, int b);
public static void main(String[] args) {
CalcJNI calc = new CalcJNI();
int result = calc.add(5, 3);
System.out.println("Result of 5 + 3 = " + result);
}
}
步骤3：生成 JNI 头文件
从 JDK 10 开始，javah 已被弃用，我们可以直接使用 javac 的 -h 选项生成 JNI 头文件。
执行生成 JNI 头文件（CalcJNI.h）命令。
javac -h . CalcJNI.java这会在当前目录生成 CalcJNI.h 文件，供我们在 C++ 代码中使用。
步骤4：创建桥接动态库 (libjni_add.so)
接下来，我们编写一个动态库，动态库会链接到上面创建的静态库，并通过 JNI 袒露给 Java 使用。
jni_add.cpp
#include <jni.h>
#include "CalcJNI.h"// 由 javah 生成的 JNI 头文件
#include "calc.h" // 包含静态库头文件
JNIEXPORT jint JNICALL Java_CalcJNI_add(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b) {
Calculator calc;
return calc.add(a, b);
}编译这个文件并生成动态库
g++ -fPIC -I${JAVA_HOME}/include -I${JAVA_HOME}/include/linux -c jni_add.cpp -o jni_add.o
g++ -shared -o libjni_add.so jni_add.o -L. -lcalc上面的命令生成一个名为 libjni_add.so 的动态库文件。
步骤5：运行 Java 步伐
最后，运行 Java 步伐：
java CalcJNI如果一切顺遂，输出应该是：
Result of 5 + 3 = 8小结
本次我们使用 C++ 实现了工具静态库和桥接动态库，并通过JNI与Java举行了集成。我们还使用了 JDK 17，并展示了怎样使用 javac 生成 JNI 头文件。
这套流程不仅支持更复杂的 C++ 功能，还能更好地与当代 Java 版本兼容。
改进代码组织结构
CMake管理代码组织结构
project/
│
├── CMakeLists.txt
│
├── calc/ # 步骤1的静态库代码
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── calc.h
│ └── calc.cpp
│
├── calc_jni/ # 步骤4的动态库及JNI封装代码
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── calc_jni_wrapper.h
│ ├── calc_jni_wrapper.cpp
│ ├── jni_add.cpp
│ └── calc_jni.h # 步骤3生成的头文件
│
└── calc_project/ # 步骤2的Java代码
├── CMakeLists.txt
├── CalcJNI.java
├── CalcTool.java
└── Demo.java
# 需要事先定义CalcJNI接口，并通过javac生成calc_jni.h 头文件。外层的CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(CalcProject)
# 添加子目录
add_subdirectory(calc)
add_subdirectory(calc_jni)
add_subdirectory(calc_project) 新建一个build.sh
rm -rf build
javac -h ./calc_jni ./calc_project/CalcJNI.java
mkdir build
cd build
cmake ..
cmake --build .
cd calc_project
java -Djava.library.path=../calc_jni -cp calc_project.jar Demo
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