jna编程学习
1. 什么是JNA
JNI:是java和其他语言相互调用的机制,c 或者 c++写的库,java想使用,需要调用dll库,这就需要使用JNI或者JNA去封装库提供的API。
JNA:是JNI的更高封装,JNA使用很方便,JNI使用就相对麻烦,需要把dll中的每个API封装一次,封装的函数去调用dll中的API。JNA则直接声明一下dll中的API,对应工作JNA都做了,我理解就是JNI的封装本来是自己写,但是JNA都帮你做了,所以使用起来JNA方便。
2. 为什么学习JNA
工作中需要用java调用c的dll完成一些工作。
官网:https://github.com/java-native-access/jna 可以去这里看依赖或下载jar包
3. 使用JNI编程
缺点:比较繁琐
调用流程:
参考:https://blog.csdn.net/u014132659/article/details/56489375
https://www.cnblogs.com/lanxuezaipiao/p/3635556.html
4. 使用JNA编程
JNA是JNI更高的封装。
JNA(Java Native Access)是一个开源的Java框架,是Sun公司推出的一种调用本地方法的技术,是建立在经典的JNI基础之上的一个框架。之所以说它是JNI的替代者,是因为JNA大大简化了调用本地方法的过程,使用很方便,基本上不需要脱离Java环境就可以完成。
调用流程:
5. JNA技术原理
JNA使用一个小型的JNI库插桩程序来动态调用本地代码。开发者使用Java接口描述目标本地库的功能和结构,这使得它很容易利用本机平台的功能,而不会产生多平台配置和生成JNI代码的高开销。这样的性能、准确性和易用性显然受到很大的重视。
此外,JNA包括一个已与许多本地函数映射的平台库,以及一组简化本地访问的公用接口。
注意:
- JNA是建立在JNI技术基础之上的一个Java类库,它使您可以方便地使用java直接访问动态链接库中的函数。
- 原来使用JNI,你必须手工用C写一个动态链接库,在C语言中映射Java的数据类型。
- JNA中,它提供了一个动态的C语言编写的转发器,可以自动实现Java和C的数据类型映射,你不再需要编写C动态链接库。
- 也许这也意味着,使用JNA技术比使用JNI技术调用动态链接库会有些微的性能损失。但总体影响不大,因为JNA也避免了JNI的一些平台配置的开销。
6. JNA简单使用-----调用C的printf函数打印出“HelloWorld”
步骤1 需要定义一个接口,继承自Library 或StdCallLibrary
默认的是继承Library ,如果动态链接库里的函数是以stdcall方式输出的,那么就继承StdCallLibrary。
接口中只需要定义你要用到的函数或者公共变量。
注意参数和返回值的类型,应该和链接库中的函数类型保持一致。
interface CLibrary extends Library {
CLibrary INSTANCE = (CLibrary)Native.loadLibrary((Platform.isWindows() ? "msvcrt" : "c"),CLibrary.class);
/**
* @return void
* @Author 91李寻欢
* @Description 打印函数
* @Date 2021/5/11 9:24
* @Param [format, args]
**/
void printf(String format, Object... args);
}
步骤2 接口内部需要一个公共静态常量:INSTANCE,通过这个常量,就可以获得这个接口的实例,从而使用接口的方法,也就是调用外部dll/so的函数
该常量通过Native.loadLibrary()这个API函数获得。
该API函数有2个参数:
参数1:
是动态链接库dll/so的名称,但不带.dll或.so这样的后缀,这符合JNI的规范,因为带了后缀名就不可以跨操作系统平台了。
搜索动态链接库路径的顺序是:先从当前类的当前文件夹找,如果没有找到,再在工程当前文件夹下面找win32/win64文件夹,找到后搜索对应的dll文件,如果 找不到再到WINDOWS下面去搜索,再找不到就会抛异常了。比如下例中printf函数在Windows平台下所在的dll库名称是msvcrt,而在 其它平台如Linux下的so库名称是c。
参数2:
本接口的Class类型。JNA通过这个Class类型,根据指定的.dll/.so文件,动态创建接口的实例。该实例由JNA通过反射自动生成。
public static void main(String[] args) {
CLibrary.INSTANCE.printf("Hello, World\n");
}
步骤3 调用链接库中的函数
定义好接口后,就可以使用接口中的函数即相应dll/so中的函数了,调用方法就是通过接口中的实例进行调用。
public static void main(String[] args) {
CLibrary.INSTANCE.printf("Hello, World\n");
for (int i=0;i < args.length;i++) {
CLibrary.INSTANCE.printf("Argument %d: %s\n", i, args[i]);
}
}
7. JNA技术难点
有过跨语言、跨平台开发的程序员都知道,跨平台、语言调用的难点,就是不同语言之间数据类型不一致造成的问题。绝大部分跨平台调用的失败,都是这个问题造成的。关于这一点,不论何种语言,何种技术方案,都无法解决这个问题。JNA也不例外。
上面说到接口中使用的函数必须与链接库中的函数原型保持一致,这是JNA甚至所有跨平台调用的难点,因为C/C++的类型与Java的类型是不一样的,你必须转换类型让它们保持一致,比如printf函数在C中的原型为:
void printf(const char *format, [argument]);
你不可能在Java中也这么写,Java中是没有char *指针类型的,因此const char *转到Java下就是String类型了。
NA官方给出的默认类型映射表如下:还有很多其它的类型映射,需要的请到JNA官网查看。
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