前言：

一提到JNI，多數程式設計者會下意識地感受到一種無法言喻的恐懼。它給人的第一感覺就是"難"，因為它不是單純地在JVM環境內操作Java程式碼，而是跳出虛擬機器與其他程式語言進行互動。

　　你可能至今還沒聽說過這個技術，但是如果你是一個原始碼愛好者，或者有翻閱過JDK的一些原始碼，那你一定有接觸過native方法。你是否因為查閱原始碼直到native方法戛然而止，但又由於它的空方法體，而對底層原理不知所以? 本文就帶讓你瞭解JNI。並通過一些案例來自己實現JNI的互動。

什麼是JNI？

　　JNI 全稱 Java Native Interface。Java本地方法介面，它是Java語言允許Java程式碼與C、C++程式碼互動的標準機制。維基百科是這樣解釋的：“當應用無法完全用Java程式語言實現的時候，（例如，標準Java類庫不支援的特定平臺特性或者程式庫時），JNI使得程式設計者能夠編寫native方法來處理這種情況”。這就意味著，在一個Java應用程式中，我們可以使用我們需要的C++類庫，並且直接與Java程式碼互動，而且在可以被呼叫的C++程式內，反過來呼叫Java方法（回撥函式）。

JNI的優點：

　　（1）JNI使得一些"過程"無需在Java中實現。例如，硬體敏感的，或者直接與作業系統API關聯的命令。

　　（2）由於使用底層的庫，如圖形，計算，各種型別的渲染等等，可以提高應用的執行效能。

　　（3）已經有大量的庫已經被實現，程式設計者可直接使用，不用再自行編寫。這裡的庫指的是用其他程式語言實現的程式庫，例如IO流或者執行緒等底層與OS互動的操作都是由C/C++實現的。

具體實現原理

互動模式如圖

要從Java呼叫C++函式，你需要進行以下操作：　

　　1. 在Java類中建立一個native方法，此方法被本類其他方法呼叫

　　2. 建立一個頭檔案，可以利用javah命令生成。

　　    在標頭檔案中定義它的簽名，如下所示：

　　介面規範：

　　JNIEXPORT <返回型別> JNICALL Java_<包名>_<類名>_<方法名>(JNIEnv*, <原物件引用>，<引數1>..<引數n>)

• extern "C" 只被C++編譯器識別，標明此方法利用C的函式命名協議來編譯。
• JNIEXPORT 是JNI必要的修飾符。
• 資料型別帶有"j"字首的：jdouble,jobject..等是Java物件或型別在C++中的對映
• JNIEnv* 指向JNI 環境，可以利用其呼叫所有JNI函式
• jobject 引用當前Java物件

　　3. 建立一個原始檔，實現標頭檔案中定義的介面。實現內容就是Java程式碼呼叫的C/C++程式碼。

　　4. 編譯標頭檔案和原始檔生成C/C++動態連結庫 .so/.dll 檔案

　　5. 此native方法所在類，載入動態連結庫。因為載入連結庫要在執行native方法之前，所以此載入過程一般放在靜態初始化塊內執行。

　　或

　　總結一下，從Java程式碼中呼叫C/C++程式碼的流程：

　　（1）建立一個有native標識的方法，並且從其他Java方法呼叫它

　　（2）Java編譯器生成位元組碼

　　（3）C/C++ 編譯器生成動態庫  .so檔案（Linux）或 .dll檔案（Windows）

　　（4）執行程式，執行位元組碼

　　（5）執行到loadLibary或load呼叫的時候，新增一個 .so檔案到這個程序中

　　（6）執行到native方法的時候，通過方法簽名，在已開啟的.so檔案中進行搜尋。

　　（7）如果連結庫內有對應方法，就會被執行，否則程式崩潰

　　注：由於windows沒找到生成動態連結庫的工具，又不想安裝C/C++開發環境，故以下案例都在以CentOS為作業系統的虛擬機器內執行

　　案例一：從Java呼叫C++程式碼輸出Hello World 　　

　　此案例所有生成的所有檔案如下：

　　（1）建立JNI資料夾，建立Java檔案如下：

　　這裡，我們定義了一個native方法，是個空方法體，我們在主函式內對其進行呼叫。

　　注：這裡使用的是System.load從絕對路徑引用動態連結庫，當然也可以使用loadLibrary方法，其是從java.library.path對應路徑下搜尋對應名稱的庫檔案並載入。

　　（2）編譯HelloJNI.java檔案，生成類檔案

　　（3）利用JDK提供的JNI命令工具，javah生成 .h標頭檔案。

　　注：發現Linux環境下，javah居然不能從當前資料夾掃描到類檔案，需要指定類路徑 其中 -cp 就是-classpath

　　以下是利用javah生成的標頭檔案。

　　（4）建立HelloJNI.c檔案，編寫實現體

　　（5）利用gcc生成動態連結庫，注意我們這裡有引用到jni.h這個標頭檔案，此檔案由JDK提供，另外jni.h還引用了jni_md.h這個檔案。必須引入這兩個標頭檔案，才能通過編譯。

　　兩個檔案的所在地，本人JDK的安裝路徑在/usr/java下，每個人可能都不一樣。

　　在gcc命令內通過指定（ -I 路徑 ）引入庫所在的目錄，利用前面前面的標頭檔案和原始檔編譯成動態連結庫 hello.so

　　（6）執行java程式

　　由圖可知，我們成功呼叫了C的程式碼

 　　未完待續... 

以上只介紹了簡單的無參函式呼叫，接下來，還有

　　Java有參呼叫C++程式碼，

　　C++程式碼返回值給Java方法，

　　C++程式碼獲取native方法所在物件的欄位值

　　C++程式碼呼叫Java的其他函式（回撥）