初探JNI-最简单的JNI封装

Native方法的定义

Native方法是Java中一种特殊的方法，它：

1. 声明方式：使用 native 关键字修饰，没有方法体

   public class Calculator {
    // 加载本地库
    static {
        System.loadLibrary("calculator");
    }
    
    // 声明native方法
    public native int add(int a, int b);
    public native int subtract(int a, int b);
    public native int multiply(int a, int b);
    public native double divide(int a, int b);
    
    // Java中定义的方法
    public int power(int base, int exponent) {
        return (int) Math.pow(base, exponent);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Calculator calc = new Calculator();
        
        System.out.println("Java调用C++类接口示例:");
        System.out.println("10 + 5 = " + calc.add(10, 5));
        System.out.println("10 - 5 = " + calc.subtract(10, 5));
        System.out.println("10 * 5 = " + calc.multiply(10, 5));
        System.out.println("10 / 5 = " + calc.divide(10, 5));
        System.out.println("2 ^ 3 = " + calc.power(2, 3));
    }
   }
   

2. 实现方式：在Java中只声明，实际实现在本地代码（如C/C++）中完成

3. 调用机制：通过JNI（Java Native Interface）与本地代码进行交互

工作原理

• Java代码中声明native方法
• 实际功能在C/C++等本地语言中实现
• 通过JNI桥接Java和本地代码
• 运行时动态加载包含native实现的共享库

使用场景

根据文档描述，native方法主要用于：

• 访问底层系统资源
• 调用现有的C/C++库
• 执行对性能要求较高的计算

命名规范

JNI对native方法有严格的命名规则：

• 以 Java_ 为前缀
• 后跟完整的类名和方法名
• 例如：Java_HelloJNI_sayHello

这种机制允许Java程序利用本地代码的能力，同时保持平台无关性。

这段代码是Java中用于加载本地库的关键代码，让我详细解释一下：

代码解析

static 块

• 作用：静态初始化块，在类第一次被加载时执行
• 时机：在任何实例创建之前，且只执行一次
• 用途：用于初始化类级别的资源

System.loadLibrary("calculator")

• 功能：加载名为 "calculator" 的本地库（Native Library）
• 参数：库名称（不包含前缀 lib 和后缀如 .so、.dll 等）
• 工作原理：
  • JVM会自动添加平台相关的前缀和后缀
  • Linux/Unix: 查找 libcalculator.so
  • Windows: 查找 calculator.dll
  • macOS: 查找 libcalculator.dylib

加载过程

1. 库定位：JVM在以下位置查找库文件：

   • -Djava.library.path 指定的路径
   • 系统默认库路径
   • 当前工作目录

2. 库加载：将本地库加载到JVM进程中

3. 符号链接：建立Java native方法与本地函数之间的链接

示例说明

在您提供的例子中：

static {
    System.loadLibrary("calculator");
}