linux中Java程序调用C程序中方法的实现方式浅析

在Linux中，Java程序可以通过JNI（Java Native Interface）来调用C程序的方法。

Linux系统环境，Java调用C的主要流程如下：
1、创建Java类文件，如NativeLibrary.java
2、编写Java代码，加载.so共享库(C程序生成该名称的.so共享库)，并声明本地方法
3、使用javac编译Java类，生成.class文件
4、使用javah对.class文件生成C头文件，该文件包含了Java和C之间通信所需的函数声明
5、创建C语言源文件，如NativeLibrary.c
6、编写C程序代码并实现要被Java调用的方法
7、使用gcc编译C程序和C头文件生成动态链接库（共享库.so文件）
8、运行Java程序，并调用C程序中的方法

1、Java类文件

创建NativeLibrary.java文件，内容如下：

public class NativeLibrary {static {System.loadLibrary("mylib"); // 加载名为"mylib"的共享库}public native void printHello(); // 声明本地方法public static void main(String[] args) {new Hello().printHello(); // 调用本地方法}
}

其中，System.loadLibrary(“mylib”);为加载共享库， public native void printHello();为声明本地方法。

在Java中，加载本地库（通常是C或C++编写的库，以.dll、.so或.dylib等形式存在）主要有两种方式：System.loadLibrary()和System.load()。这两种方法用于与Java Native Interface (JNI)交互，使Java程序能够调用本地代码。
使用 System.loadLibrary()允许Java运行时根据平台自动定位和加载本地库。你只需要提供库的名字（不包括扩展名，如.dll或.so），Java运行时会在标准位置搜索这些库。
使用 System.load()允许你直接指定本地库的完整路径。这在库不在标准位置或需要加载特定版本的库时非常有用。
当使用System.loadLibrary()时，通常需要在linux环境设置环境变量LD_LIBRARY_PATH，如export LD_LIBRARY_PATH=“.so文件所在路径”

2、C头文件

javah是Java的一个命令行工具，用于生成JNI（Java Native Interface）的C或C++头文件。这些头文件包含了Java方法的本地签名，允许C或C++代码调用这些方法。当你需要编写本地代码来实现Java方法时，javah生成的头文件是非常有用的。
假设你有一个Java类MyClass，它位于包org.example中，并且你想要为这个类生成JNI头文件。以下是你需要遵循的步骤：

1. 编写java类
2. 编译java类，使用javac命令编译Java源文件。这一步骤会生成.class文件，javah工具需要这些文件才能工作。如，javac org/example/MyClass.java，注意.java文件所在的路径
3. 使用javah生成C头文件，需要指定类的全限定名（包括包名）。如，javah -jni org.example.MyClass
4. 生成.h文件，如org_example_NativeLibrary.h

C头文件内容如下

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class org_example_NativeLibrary */#ifndef _Included_org_example_NativeLibrary
#define _Included_org_example_NativeLibrary
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/** Class:     org_example_NativeLibrary* Method:    printHello* Signature: ()V*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_org_example_NativeLibrary_printHello(JNIEnv *, jobject);#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

3、C程序文件

创建C程序文件，如NativeLibrary.c，内容如

#include <jni.h>
#include "org_example_NativeLibrary.h"JNIEXPORT void JNICALL Java_org_example_NativeLibrary_printHello(JNIEnv *env, jobject obj) {printf("Hello from C!\n");
}

其中，#include <jni.h>的jni.h文件来自jdk环境下，#include "NativeLibrary.h"来自使用javah生成的C头文件，Java_org_example_NativeLibrary_printHello需要和C头文件中的方法名称抱持一致。

4、共享库.so文件

编译C程序和头文件生成共享库，命令如下

gcc -shared -fpic -o libmylib.so -I$JAVA_HOME/include -I$JAVA_HOME/include/linux NativeLibrary.c

其中 libmylib.so为生成的共享库文件， -I$JAV{A}_{H}OME/include-I$JAVA_HOME/include/linux为找C程序中的jni.h依赖，NativeLibrary.c为C程序文件，且C头文件需要和C程序文件在同一目录下。
在执行编译之前，请确保已经安装了gcc编译器，以及jdk环境。

5、运行Java程序

在linux环境中将.so共享库文件所在路径加入java.library.path中，设置环境变量，如下

export LD_LIBRARY_PATH=".so文件所在路径"

java ***类或java -jar ***包

结果类似如下