Java 和 JNI 是两个常用的编程技术，用于在 Java 程序中调用本地 C/C++ 代码。JNI（Java Native Interface）允许 Java 程序与底层 C/C++ 代码进行交互，为开发者提供了使用底层功能和库的能力。本文将介绍如何将 Java 代码转换为 JNI，并提供了一些示例代码来说明这个过程。
什么是 JNI？
JNI 是 Java 提供的一种编程接口，用于在 Java 程序中调用本地 C/C++ 代码。它允许 Java 程序与底层的 C/C++ 代码进行交互和通信，从而实现了 Java 程序对底层功能和库的访问。
JNI 的作用是为了解决 Java 程序无法直接调用底层操作系统功能的问题。因为 Java 是基于虚拟机的高级语言，无法直接与操作系统进行交互。而通过 JNI，可以在 Java 程序中编写本地方法，并在运行时通过 JNI 接口调用本地方法，从而实现了与底层 C/C++ 代码的交互。
JNI 的基本原理
JNI 的基本原理是通过在 Java 代码中定义本地方法（native method），然后在 C/C++ 代码中实现这些本地方法。在 Java 代码中调用本地方法时，JNI 会通过 JNI 接口将调用传递给底层的 C/C++ 代码，并获取结果返回给 Java 程序。
JNI 提供了一组函数和数据类型，用于在 Java 程序和本地 C/C++ 代码之间进行数据传递和函数调用。在 Java 代码中，需要使用 native 关键字来声明一个本地方法，例如：
public native void nativeMethod();
在 C/C++ 代码中，需要实现这个本地方法，方法名的命名规则为 Java_包名_类名_方法名，例如：
JNIEXPORT void JNICALL Java_package_Class_nativeMethod(JNIEnv *env, jobject obj) {
// 实现本地方法的代码
}
JNI 还提供了一些函数用于 Java 数据类型和本地数据类型之间的转换，例如将 Java 字符串转换为 C 字符串，或将 Java 对象转换为本地对象等。
JNI 转换流程
下面是将 Java 代码转换为 JNI 的一般流程：
flowchart TD
A(编写 Java 代码) --> B(生成 Java 头文件)
B --> C(实现本地方法)
C --> D(生成本地库)
D --> E(在 Java 代码中加载本地库)
- 首先，编写包含本地方法的 Java 代码，使用
native关键字声明本地方法。 - 使用
javac命令编译 Java 代码，并使用javah命令生成 Java 头文件，头文件中包含了本地方法的声明。 - 在 C/C++ 代码中实现 Java 头文件中声明的本地方法。
- 使用
gcc或其他 C/C++ 编译器将 C/C++ 代码编译成本地库。 - 在 Java 代码中使用
System.loadLibrary()或System.load()方法加载本地库。 - 在 Java 代码中调用本地方法，JNI 将调用传递给底层的 C/C++ 代码执行。
JNI 示例
下面是一个简单的示例，演示了如何将 Java 字符串转换为 C 字符串，并在本地方法中打印出来：
public class JNIExample {
static {
System.loadLibrary("JNIExample");
}
public native void printString(String str);
public static void main(String[] args) {
JNIExample example = new JNIExample();
example.printString("Hello from Java!");
}
}
#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include "JNIExample.h"
JNIEXPORT void JNICALL Java_JNIExample_printString(JNIEnv *env, jobject obj, jstring str) {
const char *c_str = (*env)->GetStringUTFChars(env, str, NULL);
if (c_str == NULL) {
return;
}
printf("String from Java: %s\n", c_str);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, str, c_str);