GitHub - java-native-access/jna: Java Native Access? 源代碼

?在Java 中使用C語言庫的傳統(tǒng)做法是使用JNI編程。但是現(xiàn)在有更好的替代方案，即JNA(Java Native Access)；JNA是一個(gè)開源的Java框架,是SUN公司推出的調(diào)用本地庫方法的技術(shù)，是建立在經(jīng)典的JIN基礎(chǔ)之上的一個(gè)框架,之所以說它是JIN的替代者,是因?yàn)樗蟠蠛?jiǎn)化了調(diào)用本地方法的過程,使用很方便,基本上不需要脫離Java環(huán)境就可以完成.JNA只需要我們寫java代碼,而不用編寫JNI或者本地代碼(適配用的.dll/.so),只需要在JAVA中編寫一個(gè)接口和一些代碼,作為.dll/.so的代理。就可以在java程序中調(diào)用DLL/SO；

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JNA調(diào)研成果，需求是公司同事用C++寫了一個(gè)紅外測(cè)溫SDK，編譯成so文件后提供給客戶使用?？蛻粜枰粋€(gè)Linux環(huán)境用Java調(diào)用so庫的一個(gè)demo，剛好就我一個(gè)懂點(diǎn)Java，所有有了這次調(diào)研。

因?yàn)镴NA相關(guān)資料實(shí)在太少，而且我一沒用過Linux，二沒搞過虛擬機(jī)，所以在研發(fā)過程中踩了太多坑，每向前邁一步都要克服很多困難，所以想記錄下來，也許能給其他需要的人借鑒一下，少走一點(diǎn)彎路。Linux虛擬機(jī)Java開發(fā)環(huán)境我就不介紹了，這方面資料還是挺多的，主要說一下JNA的使用。

JNA介紹和技術(shù)原理
JNA全稱Java Native Access，是一個(gè)建立在經(jīng)典的JNI技術(shù)之上的Java開源框架。

JNA提供工具用于調(diào)用c/c++動(dòng)態(tài)函數(shù)庫（如Window的dll以及l(fā)inux的so）而不需要編寫任何Native/JNI代碼。開發(fā)人員只要在一個(gè)java接口中描述目標(biāo)函數(shù)庫的函數(shù)與結(jié)構(gòu)，JNA將自動(dòng)實(shí)現(xiàn)Java接口方法到函數(shù)的映射。

JNA使用一個(gè)小型的JNI庫插樁程序來動(dòng)態(tài)調(diào)用本地代碼。開發(fā)者使用Java接口描述目標(biāo)本地庫的功能和結(jié)構(gòu)，這使得它很容易利用本機(jī)平臺(tái)的功能，而不會(huì)產(chǎn)生多平臺(tái)配置和生成JNI代碼的高開銷。這樣的性能、準(zhǔn)確性和易用性顯然受到很大的重視。

此外，JNA包括一個(gè)已與許多本地函數(shù)映射的平臺(tái)庫，以及一組簡(jiǎn)化本地訪問的公用接口。

注意：

JNA是建立在JNI技術(shù)基礎(chǔ)之上的一個(gè)Java類庫，它使您可以方便地使用java直接訪問動(dòng)態(tài)鏈接庫中的函數(shù)。

原來使用JNI，你必須手工用C寫一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫，在C語言中映射Java的數(shù)據(jù)類型。

JNA中，它提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)的C語言編寫的轉(zhuǎn)發(fā)器，可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)Java和C的數(shù)據(jù)類型映射，你不再需要編寫C動(dòng)態(tài)鏈接庫。

也許這也意味著，使用JNA技術(shù)比使用JNI技術(shù)調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫會(huì)有些微的性能損失。但總體影響不大，因?yàn)镴NA也避免了JNI的一些平臺(tái)配置的開銷。

JNA數(shù)據(jù)類型映射表&模擬指針

在JNA中模擬指針，最常用到的就是Pointer類和PointerByReference類。Pointer類代表指向任何東西的指針，PointerByReference類表示指向指針的指針。Pointer類更加通用，事實(shí)上PointerByReference類內(nèi)部也持有Pointer類的實(shí)例。
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使用示例
環(huán)境說明：

jna-version：4.0.0(我用的是4.0.0版本)

jdk-version：1.8

java開發(fā)使用idea

JNA下載地址：https://github.com/java-native-access/jna.git

1、JNA簡(jiǎn)單調(diào)用
實(shí)現(xiàn)步驟
在Java類中創(chuàng)建一個(gè)接口CLibrary繼承Library，

在CLibrary中加載so文件，

創(chuàng)建一個(gè)本地方法（對(duì)應(yīng)so中的提供的native方法），

在main函數(shù)中用so實(shí)例（INSTANCE）調(diào)用本地創(chuàng)建的方法。

注意：下面是So庫提供的可調(diào)用的方法.h頭文件代碼，JNA就是實(shí)現(xiàn)Java對(duì)這些函數(shù)的調(diào)用，后面的例子都是實(shí)現(xiàn)對(duì)這些方法的調(diào)用。
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模擬OpenParams結(jié)構(gòu)體，創(chuàng)建OpenParams繼承Structure，設(shè)置成員變量，和C++結(jié)構(gòu)體保持一致，參考映射表，char對(duì)應(yīng)byte，int對(duì)應(yīng)int，CapabilitySet也是結(jié)構(gòu)體，屬于結(jié)構(gòu)體嵌套，CapabilitySet結(jié)構(gòu)體模擬參考OpenParams，（JPEG_SIZE是枚舉類型）C++中枚舉類型和Java中不同，Java直接用int接收就可以。

創(chuàng)建兩個(gè)內(nèi)部類ByReference，ByValue繼承OpenParams，分別實(shí)現(xiàn)接口Structure.ByReference、Structure.ByValue

覆蓋getFieldOrder()方法，按順序添加成員變量，一定要和C++結(jié)構(gòu)體保持一致。

結(jié)構(gòu)體傳參分為值傳遞、引用傳遞（指針傳遞）

值傳遞使用ByValue

引用傳遞使用ByReference

在CLibrary中創(chuàng)建SCT_ChannelOpen(Pointer hChannel, OpenParams.ByRefrence openParams);
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從.h頭文件中看到需要傳入三個(gè)參數(shù)，hChannel指針，packetType枚舉類型，param void指針，先看看C++中Packet Type，例如其中RTR_GetJpgFrame獲取的數(shù)據(jù)param對(duì)應(yīng)是一個(gè)FrameInfo結(jié)構(gòu)體指針，所以要讀取數(shù)據(jù)，我們要模擬結(jié)構(gòu)體FrameInfo進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞

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現(xiàn)在模擬創(chuàng)建MtImgInfo結(jié)構(gòu)體繼承Structure，設(shè)置成員變量參考映射表，創(chuàng)建兩個(gè)內(nèi)部類ByReference、ByValue，獲取數(shù)據(jù)，要想獲取回調(diào)方法FunGetMtImgInfo（）中其他數(shù)據(jù)，可以用同樣的方法?

運(yùn)行查看回調(diào)結(jié)果，成功輸出回調(diào)結(jié)果

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一、在使用springboot框架的時(shí)候，存在一個(gè)問題。就是我們配置yaml文件，需要單獨(dú)提出來做參數(shù)修改。當(dāng)然這個(gè)是可以通過spring.profiles.active的方式來配置dev,prod等環(huán)境的激活。但是我們?nèi)绻嬖诃h(huán)境不確定，或者需要啟動(dòng)腳本，啟動(dòng)項(xiàng)目的時(shí)候，這樣通過jar的方式后續(xù)會(huì)處理很多工作。所以前期的集成工作還是很有必要的。

　　二、這里有一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，用于參數(shù)配置方式

　　1）目錄結(jié)構(gòu)

2）需要的依賴包（pom.xml）

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.0.RELEASE</version>
    </parent>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

3）maven的構(gòu)建過程?

<build>
        <finalName>assembly</finalName>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <includeSystemScope>true</includeSystemScope>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <!--主要使用的是maven提供的assembly插件完成-->
                <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
                <executions>
                    <execution>
                        <configuration>
                            <appendAssemblyId>false</appendAssemblyId>
                            <!--具體的配置文件-->
                            <descriptors>${project.basedir}/src/main/resources/assembly/package.xml</descriptors>
                        </configuration>
                        <id>make-assembly</id>
                        <!--綁定到maven操作類型上-->
                        <phase>package</phase>
                        <!--運(yùn)行一次-->
                        <goals>
                            <goal>single</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

?4）集成過程（package.xml）

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<assembly xmlns="http://maven.apache.org/ASSEMBLY/2.0.0"
          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/ASSEMBLY/2.0.0 http://maven.apache.org/xsd/assembly-2.0.0.xsd">
    <!--打包名稱，唯一標(biāo)識(shí)-->
    <id>${project.build.finalName}</id>
    <!--打包格式，可以手動(dòng)修改-->
    <formats>
        <format>tar.gz</format>
    </formats>
    <!--文件設(shè)置-->
    <fileSets>
        <fileSet>
            <!--目標(biāo)目錄,會(huì)處理目錄里面的所有文件-->
            <directory>${project.basedir}/src/main/resources/config</directory>
            <!--相對(duì)于打包后的目錄-->
            <outputDirectory>config</outputDirectory>
            <!--文件過濾-->
            <includes>
                <include>*.*</include>
            </includes>
        </fileSet>
        <fileSet>
            <directory>${project.basedir}/src/main/resources/script</directory>
            <outputDirectory>/</outputDirectory>
            <includes>
                <include>*.*</include>
            </includes>
            <!--文件權(quán)限-->
            <fileMode>0755</fileMode>
            <!--如果是腳本，一定要改為unix.如果是在windows上面編碼，會(huì)出現(xiàn)dos編寫問題-->
            <lineEnding>unix</lineEnding>
        </fileSet>
    </fileSets>
    <files>
        <!--包含打包后的jar文件，可以不加入<outputDirectory/>,默認(rèn)打包的目錄-->
        <file>
            <source>${project.build.directory}/${project.build.finalName}.jar</source>
        </file>
        <!--這種方式也可以進(jìn)行文件處理，但是針對(duì)單文件-->
       <!-- <file>
            <source>${project.basedir}/src/main/resources/script/start.sh</source>
            <fileMode>0755</fileMode>
            <lineEnding>unix</lineEnding>
        </file>-->
    </files>
</assembly>

備注：具體的參數(shù)的意義可以參考官網(wǎng)：Apache Maven Assembly Plugin – Assembly

5）通過maven的package打包

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-459226.html

到了這里，關(guān)于Java調(diào)用第三方庫JNA(C/C++)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！