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Java 技巧:步入本地方法圣殿的七个步骤


发布日期:2023年12月20日
 
Java 技巧:步入本地方法圣殿的七个步骤

只编写一套 Java 代码即可使它在安装了 Java 运行时环境的每个系统上运行这是 Java 的主要优点之一但这种平台独立性有一大缺点如何利用大量的现有代码呢?解决这一问题的技巧即使用所谓的 本地方法接口

编写本地方法需要将 C 代码导入 Java 应用程序中在这篇技巧中我将逐步分析创建本地方法以及在 Java 应用程序中使用这些本地方法的基本步骤

步入本地方法圣殿的七个步骤

创建本地方法的步骤如下所示

编写 Java 代码

编译 Java 代码

创建 C 头文件(h 文件)

创建 C stubs 文件

编写 C 代码

创建共享代码库(或 DLL)

运行应用程序

我们的任务是在本地方法内向控制台输出一些文本本例的细节将特定于一种类 Unix 的系统明确地说就是 Linux我还会指出在细节上与其他平台不同的地方

编写 Java 代码

像往常一样编写 Java 代码要在 Java 代码中使用本地方法必须完成两项任务首先为您要使用的每个本地方法编写本地方法声明这与编写普通 Java 方法接口的声明没什么不同但您必须指定 native 关键字如下所示

public native void printText ();

必经的第二个环节是您必须显式地加载本地代码库(我们稍后会创建它)为此我们在类的一个静态块中加载这个库

static

{

SystemloadLibrary (happy);

}

为了将这些代码整合在一起请创建一个名为 Happyjava 的文件其内容如下所示

class Happy

{

public native void printText ();

static

{

SystemloadLibrary (happy); /* 请注意类名是小写的! */

}

public static void main(String[] args)

{

Happy happy = new Happy ();

happyprintText ();

}

}

编译 Java 代码

编译 Happyjava 文件

% javac Happyjava

创建 C 头文件

为了将我们的 C 代码用作本地方法您必须使用一些极好的固定做法Java 编译器的 javah 功能将根据 Happy 类生成必要的声明这将生成 Happyh 文件以供在我们的 C 代码中包括它

% javah Happy

创建 C stubs 文件

回忆一下 C++ 转换程序对 C++ 方法名的处理Java 编译器也有类似的愚蠢行为为了减轻不得不编写大量乏味代码(以便在 Java 运行时系统中调用 C 代码)的痛苦Java 编译器可为我们自动生成必要的框架代码 (trampoline code)

% javah stubs Happy

编写 C 代码

现在我们编写用来显示问候语的实际代码根据约定我们将这段代码存入一个文件中该文件的名称为我们的 Java 类名加上字符串 Imp其结果就是 HappyImpc请将以下代码存入 HappyImpc

#include /* 标准本地方法信息*/

#include Happyh /* 前面生成的头文件*/

#include /* 标准 C IO 信息*/

void Happy_printText (struct HHappy *this)

{

puts (Happy New Year!!!);

}

将 C 代码与 Java 对接还涉及许多其他方面 如如何传递和返回 myriad 类型 有关详细信息请参阅 Java Tutorial 或 Hermetica 的本地方法论文(有关 URL请参阅参考资源部分)

创建共享库

本部分是与系统最紧密相关的部分似乎每种平台和每种编译器/链接器的组合都用不同的方法来创建和使用共享库如果您使用的是 Microsoft Windows 平台要了解详细信息请查看您所用的 C 编译器的文档

如果您是 Linux 用户请阅读以下使用 GCC 创建共享库的步骤首先编译我们所创建的 C 源文件您必须通知编译器在何处查找此 Java 本地方法的支持文件但此处的主要技巧是您必须显式通知编译器生成位置无关的代码

% gcc I/usr/local/java/include I/usr/local/java/include/genunix fPIC c Happyc HappyImpc

现在请用下面极好的固定做法根据所生成的对象 (o) 文件创建共享库

% gcc shared Wlsonamelibhappyso o libhappyso Happyo HappyImpo

请将共享库文件复制为标准短名

% cp libhappyso libhappyso

最后您可能需要通知动态链接程序在何处查找这个新的共享库文件使用 bash shell

% export LD_LIBRARY_PATH=`pwd`:$LD_LIBRARY_PATH

执行应用程序

像往常一样运行此 Java 应用程序

% java Happy

好了这就是所要做的全部工作感谢 Tony Dering 提供了 Linux 特定的固定做法

设计点滴

在埋头为全部遗留代码编写本地方法之前我提醒您一定要仔细审查系统看是否可用更好的方法将它们结合到 Java 中例如在 Java 中您可以用 Java 数据库连接 (JDBC) 甚至更高级的解决方案来访问数据库因此请查看您掌握的全部技巧并使用就您手头的项目而言比较合理的解决方案               

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