java調用dll

一中是用JNA方法，另外是用JNative方法，兩種都是轉載來的，

JNA地址：http://blog.csdn.net/shendl/article/details/3589676   JNative地址：http://www.jb51.net/article/35232.htm

JNA方法：

 

介紹

 

給大家介紹一個最新的訪問本機代碼的Java框架—JNA。

JNA(Java Native Access)框架是一個開源的Java框架，是SUN公司主導開發的，建立在經典的JNI的基礎之上的一個框架。

JNA項目地址：https://jna.dev.java.net/

非常強大、易用，功能上類似與.NET的P/Invoke。

不堪回首的JNI

我們知道，使用JNI調用.dll/.so共享類庫是非常非常麻煩和痛苦的。

如果有一個現有的.dll/.so文件，如果使用JNI技術調用，我們首先需要另外使用C語言寫一個.dll/.so共享庫，使用SUN規定的數據結構替代C語言的數據結構，調用已有的  dll/so中公布的函數。

然后再在Java中載入這個適配器dll/so，再編寫Java   native函數作為dll中函數的代理。

經過2個繁瑣的步驟才能在Java中調用本地代碼。

因此，很少有Java程序員願意編寫調用dll/.so庫中的原生函數的java程序。這也使Java語言在客戶端上乏善可陳。可以說JNI是Java的一大弱點！

.NET平台上強大的P/Invoke

而在.NET平台上，強大的P/Invoke技術使我們Java程序員非常羡慕。使用P/Invoke技術，只需要使用編寫一個.NET函數，再加上一個聲明的標注，就可以直接調用dll中的函數。

不需要你再使用C語言編寫dll來適配。

不遜於P/Invoke的JNA

現在，不需要再羡慕.NET的P/Invoke機制了。JNA把對dll/.so共享庫的調用減少到了和P/Invoke相同的程度。

 

使用JNA，不需要再編寫適配用的.dll/.so，只需要在Java中編寫一個接口和一些代碼，作為.dll/.so的代理，就可以在Java程序中調用dll/so。

JNA快速啟動

     現在讓我們直接進入JNA的世界。

 

你只需要下載一個jar包，就可以使用JNA的強大功能方便地調用動態鏈接庫中的C函數。

1，下載jna.jar。

在這里https://jna.dev.java.net/servlets/ProjectDocumentList?folderID=7408&expandFolder=7408&folderID=0

 ps:這個地址好像是不能下載，我在其他下載了,地址為：http://jarfiles.pandaidea.com/jna.html

2，現在你已經可以使用JNA了。

為了方便你參考JNA的java類庫，我制作了《JNA3.09API參考手冊》，是CHM格式的。你可以到這里下載http://download.csdn.net/source/900438 

JNA例子

例子1   

現在讓我們運行一個JNA程序，感受它的強大威力。

1，在Java項目中引入jna.jar包。

2，創建一個類：

 

import com.sun.jna.Library;

import com.sun.jna.Native;

import com.sun.jna.Platform;

 

/** Simple example of native library declaration and usage. */

public class HelloWorld {

 

    public interface CLibrary extends Library {

        CLibrary INSTANCE = (CLibrary)

            Native.loadLibrary((Platform.isWindows() ? "msvcrt" : "c"),

                               CLibrary.class);

   

        void printf(String format, Object... args);

    }

 

    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]);

        }

    }

}

 

3，執行，可以看到控制台中打印出了

Hello, World

 

    但是，請注意，這個程序實際上是使用msvcrt.dll這個C運行時庫中的printf函數打印出上面這些字符的。

 

    看，多簡單，不需要寫一行C代碼，就可以直接在Java中調用外部動態鏈接庫中的函數！

 

例子2   

 

    上面那個例子使用了操作系統自帶的動態鏈接庫，現在我們再自己寫一個動態鏈接庫試試。

 

1，在VS中選擇C++語言，然后選擇創建一個Win32程序。 選擇dll類型。

 

2，發布的C函數是：

 

#define MYLIBAPI  extern   "C"     __declspec( dllexport ) 

 

MYLIBAPI void say(wchar_t* pValue);

 

這個函數的實現是：

 

void  say(wchar_t* pValue){

     std::wcout.imbue(std::locale("chs"));

 

     std::wcout<<L"上帝說："<<pValue<<std::endl;

}

 

它需要傳入一個Unicode編碼的字符數組。然后在控制台上打印出一段中文字符。

 

3，生成dll。然后把生成的dll文件復制到Eclipse項目中，放在項目下面。

4，在Eclipse中編寫以下代碼：

 

import com.sun.jna.Library;

import com.sun.jna.Native;

import com.sun.jna.WString;

 

/**

 * @author 沈東良 Edward Shen shendl_s@hotmail.com

 * 2008-11-23 下午05:07:14

 *TestDll1.dll

 */

public class TestDll1Service {

 

         public interface TestDll1 extends Library {

                   /**

                    * 當前路徑是在項目下，而不是bin輸出目錄下。

                    */

                   TestDll1 INSTANCE = (TestDll1)Native.loadLibrary("TestDll1", TestDll1.class);

                   public void say(WString value);

                  

         }

         /**

          *

          */

         public TestDll1Service() {

                   // TODO Auto-generated constructor stub

         }

 

         /**

          * @param args

          */

         public static void main(String[] args) {

                   // TODO Auto-generated method stub

                  

                   TestDll1.INSTANCE.say(new WString("Hello World!"));

                   System.out.println("HHEEH我我們無法萬惡");

         }

 

}

 

5，執行這個Java類。可以看到控制台下如下輸出：

上帝說：Hello World!

HHEEH我我們無法萬惡

 

6，上面一行是C語言使用C++的std::wcout輸出的。

下面一行是Java語言輸出的。

JNA技術解密

JNA工作原理

JNA是建立在JNI技術基礎之上的一個Java類庫，它使您可以方便地使用java直接訪問動態鏈接庫中的函數。

原來使用JNI，你必須手工用C寫一個動態鏈接庫，在C語言中映射Java的數據類型。

JNA中，它提供了一個動態的C語言編寫的轉發器，可以自動實現Java和C的數據類型映射。你不再需要編寫C動態鏈接庫。

當然，這也意味着，使用JNA技術比使用JNI技術調用動態鏈接庫會有些微的性能損失。可能速度會降低幾倍。但影響不大。

 

JNA技術難點

1，當前路徑是在項目下，而不是bin輸出目錄下。

2，數據結構的對應關系：

Java—C和操作系統數據類型的對應表

Java Type	C Type	Native Representation
boolean	int	32-bit integer (customizable)
byte	char	8-bit integer
char	wchar_t	platform-dependent
short	short	16-bit integer
int	int	32-bit integer
long	long long, __int64	64-bit integer
float	float	32-bit floating point
double	double	64-bit floating point
Buffer Pointer	pointer	platform-dependent (32- or 64-bit pointer to memory)
<T>[] (array of primitive type)	pointer array	32- or 64-bit pointer to memory (argument/return) contiguous memory (struct member)
除了上面的類型，JNA還支持常見的數據類型的映射。
String	char*	NUL-terminated array (native encoding or jna.encoding)
WString	wchar_t*	NUL-terminated array (unicode)
String[]	char**	NULL-terminated array of C strings
WString[]	wchar_t**	NULL-terminated array of wide C strings
Structure	struct* struct	pointer to struct (argument or return) (or explicitly) struct by value (member of struct) (or explicitly)
Union	union	same as Structure
Structure[]	struct[]	array of structs, contiguous in memory
Callback	<T> (*fp)()	function pointer (Java or native)
NativeMapped	varies	depends on definition
NativeLong	long	platform-dependent (32- or 64-bit integer)
PointerType	pointer	same as Pointer

 

JNA編程過程

JNA把一個dll/.so文件看做是一個Java接口。

Dll是C函數的集合、容器，這正和接口的概念吻合。

 

    我們定義這樣一個接口，

public interface TestDll1 extends Library {

                   /**

                    * 當前路徑是在項目下，而不是bin輸出目錄下。

                    */

                   TestDll1 INSTANCE = (TestDll1)Native.loadLibrary("TestDll1", TestDll1.class);

                   public void say(WString value);

                  

         }

 

如果dll是以stdcall方式輸出函數，那么就繼承StdCallLibrary。否則就繼承默認的Library接口。

 

接口內部需要一個公共靜態常量：instance。

 

TestDll1 INSTANCE = (TestDll1)Native.loadLibrary("TestDll1", TestDll1.class);

 

通過這個常量，就可以獲得這個接口的實例，從而使用接口的方法。也就是調用外部dll的函數！

 

注意：

1，Native.loadLibrary()函數有2個參數：

    1，dll或者.so文件的名字，但不帶后綴名。這符合JNI的規范，因為帶了后綴名就不可以跨操作系統平台了。

搜索dll的路徑是：

1）項目的根路徑

2）操作系統的全局路徑、

3）path指定的路徑。

 

2，第二個參數是本接口的Class類型。

 

JNA通過這個Class類型，根據指定的dll/.so文件，動態創建接口的實例。

 

2，接口中你只需要定義你需要的函數或者公共變量，不需要的可以不定義。

public void say(WString value);

 

參數和返回值的類型，應該和dll中的C函數的類型一致。

這是JNA，甚至所有跨平台調用的難點。

 

這里，C語言的函數參數是：wchar_t*。

JNA中對應的Java類型是WStirng。

所有跨平台、跨語言調用的難點

有過跨語言、跨平台開發的程序員都知道，跨平台、語言調用的難點，就是不同語言之間數據類型不一致造成的問題。絕大部分跨平台調用的失敗，都是這個問題造成的。

關於這一點，不論何種語言，何種技術方案，都無法解決這個問題。

這需要程序員的仔細開發和設計。這是程序員的責任。

 

常見的跨平台調用有：

1，Java調用C語言編寫的dll、.so動態鏈接庫中的函數。

2，.NET通過P/Invoke調用C語言編寫的dll、.so動態鏈接庫中的函數。

3，通過WEBService，在C,C++,Java,.NET等種種語言間調用。

    WebService傳遞的是xml格式的數據。

 

即使是強大的P/Invoke或者WebService，在遇到復雜的數據類型和大數據量的傳遞時，還是會碰到很大的困難。

 

因為，一種語言的復雜的數據類型，很難用另一種語言來表示。這就是跨平台調用問題的本質。

如，WEBService調用中，很多語言，如Java，.NET都有自動實現的Java/.NET類型和XML類型之間的映射的類庫或者工具。

但是，在現實的編程環境中，如果類型非常復雜，那么這些自動轉換工具常常力不從心。

要么Object-XML映射錯誤。

要么映射掉大量的內存。

 

因此，我個人對這些Object-XML映射框架相當不感冒。

我現在使用WEBService，都是直接手工使用xml處理工具提取xml中的數據構建對象。或者反過來，手工根據Object中的屬性值構建xml數據。

Java和C語言之間的調用問題，也是如此。

Java要調用C語言的函數，那么就必須嚴格按照C語言要求的內存數量提供Java格式的數據。要用Java的數據類型完美模擬C語言的數據類型。

JNA已經提供了大量的類型匹配C語言的數據類型。

跨平台、跨語言調用的第一原則：就是盡量使用基本、簡單的數據類型，盡量少跨語言、平台傳遞數據！

只有你才能拯救你自己。

如果在你的程序中，有復雜的數據類型和龐大的跨平台數據傳遞。那么你必須另外寫一些Façade接口，把需要傳遞的數據類型簡化，把需要傳遞的數據量簡化。

否則，不論是實現的難度還是程序的性能都很難提高。

JNI還是不能廢

我們已經見識了JNA的強大。JNI和它相比是多么的簡陋啊！

但是，有些需求還是必須求助於JNI。

JNA是建立在JNI技術基礎之上的一個框架。

使用JNI技術，不僅可以實現Java訪問C函數，也可以實現C語言調用Java代碼。

而JNA只能實現Java訪問C函數，作為一個Java框架，自然不能實現C語言調用Java代碼。此時，你還是需要使用JNI技術。

JNI是JNA的基礎。是Java和C互操作的技術基礎。

 

JNative方法：

下截JNative組件

jnative.sourceforge.net/ 到這里下載JNative開源項目,我下載的是1.3.2

注意：這個地址好像也不行，重新下了個，地址：http://download.csdn.net/detail/jimmy609/6912611

解壓JNative-<st1:chsdate isrocdate="False" islunardate="False" day="30" month="12" year="1899">1.3.2</st1:chsdate>.zip

獲得三個文件，分別是：JNativeCpp.dll，libJNativeCpp.so，JNative.jar 。 
JNativeCpp.dll Windows下用的，拷貝到windows / system32目錄下；
libJNativeCpp.so Linux下的，拷貝到系統目錄下；
JNative.jar　這是一個擴展包，導入工程LIB中或將其拷貝到jdk\jre\lib\ext 下，系統會自動加載。

•使用說明

我的項目將使用JNative組件調用一個測試應用服務器狀態的TestAppSvr.dll文件,Dll文件中包含一個TestConnect()方法,返回一個整形的結果(1或0)

首先配置好JNative組件的windows環境:
將Native要用到JNativeCpp.dll放在系統盤的\WINDOWS\system32下

將JNative.jar導入工程中,新建一個調用類:

java 代碼

復制代碼代碼如下:

package com.tvjody;   

import java.io.File;   
import java.io.FileOutputStream;   
import java.io.IOException;   
import java.io.InputStream;   

import org.xvolks.jnative.JNative;   
import org.xvolks.jnative.Type;   
import org.xvolks.jnative.exceptions.NativeException;   

public class AppSvrTestConnect {   

    public AppSvrTestConnect() {   

    }   

    /**  
     * 測試應用服務器連接狀態  
     *   
     *  TestConnect   
     * @param ip 應用服務器IP  
     * @param port 端口  
     * @param intrcpt  是否采用數據壓縮方式 1 :true 0:false  
     * @return int 1 :成功 0:失敗  
     * @throws NativeException  
     * @throws IllegalAccessException  
     */  
    private static final int TestConnect(String ip, int port, int intrcpt)throws NativeException, IllegalAccessException {   
        JNative n = null;   
        try {              
            n = new JNative("TestAppSvr.dll", "TestConnect");   
            n.setRetVal(Type.INT);   
            int i = 0;   
            n.setParameter(i++, Type.STRING, ip);   
            n.setParameter(i++, Type.INT, "" + port);   
            n.setParameter(i++, Type.INT, "" + intrcpt);   
            n.invoke();   
            return Integer.parseInt(n.getRetVal());   
        } finally {   
            if (n != null)   
                n.dispose();   
        }   
    }   
    /**  
     * 指定Dll文件路徑,動態加載本地鏈接庫,測試應用服務器連接狀態  
     * setDllPath  
     * @param path Dll文件的路徑,不包含DLL名稱 例如：windows - d:\test\test\ unix - root/test/test/  
     * @param ip 應用服務器IP  
     * @param port 端口  
     * @param intrcpt  是否采用數據壓縮方式 1 :true 0:false  
     * @return int 1 :成功 0:失敗  
     * @throws NativeException  
     * @throws IllegalAccessException  
     */  
    public static final int TestConnectFromDllPath(String path,String ip, int port, int intrcpt) throws NativeException, IllegalAccessException{   
        path += "TestAppSvr.dll";   
        System.load(path);   
        return TestConnect(ip,port,intrcpt);   
    }   
    /**  
     * Dll文件放在JRE\bin目錄下面，ClassLoader就能通過System.loadLibrary()動態加載本地鏈接庫  
     * TestConnectFromDllPath  
     * @param ip 應用服務器IP  
     * @param port 端口  
     * @param intrcpt  是否采用數據壓縮方式 1 :true 0:false  
     * @return int 1 :成功 0:失敗  
     * @throws NativeException  
     * @throws IllegalAccessException  
     */  
    public static final int TestConnectFromDllPath(String ip, int port, int intrcpt) throws NativeException, IllegalAccessException{   
        System.loadLibrary("TestAppSvr");   
        return TestConnect(ip,port,intrcpt);   
    }   
}

 

這個類實現了一個靜態私有方法,用來調用Dll文件中的方法返回結果

private static final int TestConnect(String ip, int port, int intrcpt)

兩個靜態公共方法,分兩種方式裝載DLL文件

public static final int TestConnectFromDllPath(String path,String ip, int port, int intrcpt)  //通過DLL文件的路徑
public static final int TestConnectFromDllPath(String ip, int port, int intrcpt) //通過ClassLoader             然后新建一個類,調用AppSvrTestConnect.java,實現方法一調用,我是將TestAppSvr.dll文件與Demo.java放在一個目錄下 ,所以得到Demo.java的路徑后就可以得到TestAppSvr.dll的路徑,調用AppSvrTestConnect.TestConnectFromDllPath()方法后就能返回正確的信息.方法二是已經將TestAppSvr.dll放在了Jre\bin目錄下,在JVM的Classloader的時候會自動加載,然后通過System.loadLibrary("TestAppSvr")就可以裝配DLL文件.

java 代碼

復制代碼代碼如下:

public class Demo {   
    public int getInfo() throws NativeException, IllegalAccessException{   

        String path=getClass().getResource(File.separator).getPath();          
        path = path.substring(1,path.length());   
        System.out.println(path);   //得到DLL文件的路徑   

        String ip = "192.168.0.48"; //服務器IP   
        int port = 221;             //端口   
        int intrcpt = 1;            //數據壓縮方式傳送,1為采用;0為不采用   
        //方法1 傳入Dll文件的路徑   
        //int info = AppSvrTestConnect.TestConnectFromDllPath(path, ip, port, intrcpt);   

        //方法2 Dll文件已經放在JRE\bin目錄下面   
        int info = AppSvrTestConnect.TestConnectFromDllPath(ip, port, intrcpt);   

        //1為成功，0為失敗   
        if (info == 1)   
            System.out.println("應用服務器可用。");   
        else  
            System.out.println("應用服務器不可用，請檢查IP地址和端口是否正確。");   

        return info;   
    }   

 

System.loadLibrary():裝載Windows\System32下或jre\bin或Tomcat\bin目錄下的本地鏈接庫

System.load():根據具體的目錄來加截本地鏈接庫,必須是絕對路徑

•備注

上面的示例工程,因為是例子,所以沒有大多的設計,只是實現了裝載DLL文件,調用DLL文件方法,返回信息.

JNative的詳細說明,請參考JNative的源程序和例子.

注意JVM只允許一個默認的ClassLoader來load native library，同時並不提供專門的API來unload一個loaded native library,所以在項目調試的時候,獨立啟動Web Server.