JNI 和构造函数

Question

我有一个编译好的库需要在项目中使用。简而言之，它是一个用于与特定硬件交互的库。我拥有的是 .a 和 .dll 库文件，分别用于 linux 和 windows，以及一堆 C++ .h headers 以及所有 public 函数和 class那里有描述。

问题是项目需要在 Java 中，所以我需要为这个库编写一个 JNI 包装器，老实说，我从来没有这样做过。不过没关系，我要好好学习了。

我在网上阅读了一堆文档，我弄清楚了传递变量、从本机代码创建 java objects 等

我想不通的是，如何使用 JNI 使用本机构造函数？我不知道这些构造函数的源代码是什么，我只有这样的headers：

namespace RFDevice {

class RFDEVICE_API RFEthernetDetector
{
public:
    //-----------------------------------------------------------------------------
    //  FUNCTION  RFEthernetDetector::RFEthernetDetector
    /// \brief    Default constructor of RFEthernetDetector object.
    ///           
    /// \return   void : N/A
    //-----------------------------------------------------------------------------
    RFEthernetDetector();
    RFEthernetDetector(const WORD wCustomPortNumber);

所以基本上如果我要用 C++ 编写我的程序（我不会），我会做类似的事情

RFEthernetDetector ethernetDetector = new RFEthernerDetector(somePort);

然后使用那个 object。但是...如何使用 JNI 在 Java 中执行此操作？我不明白我应该如何为构造函数创建一个本机方法，它会从我的 .a 库调用构造函数，然后有一些方法来处理那个特定的 object？我知道如何从本机代码创建 java objects - 但问题是我没有关于 RFEthernetDetector class 内部结构的任何信息 - 只有其中的一些 public 字段和 public 方法。

而且我似乎无法在网上找到合适的文章来帮助我。我该怎么做？

更新：进一步说明。

我像这样创建一个 .java 包装器 class：

public class RFEthernetDetector
{
    public RFEthernetDetector(int portNumber)
    {
        Init(portNumber);
    }

    public native void Init(int portNumber);            // Void? Or what?
}

然后我用-h参数编译生成JNI.h文件：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class RFEthernetDetector */

#ifndef _Included_RFEthernetDetector
#define _Included_RFEthernetDetector
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     RFEthernetDetector
 * Method:    Init
 * Signature: (I)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_RFEthernetDetector_Init
  (JNIEnv *, jobject, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

然后我创建一个实现来调用我的 .a 库中的函数：

#include "RFEthernetDetector.h"     // auto-generated JNI header
#include "RFEthernetDetector_native.h"  // h file that comes with the library, 
                    //contains definition of RFEthernetDetector class
/*
 * Class:     RFEthernetDetector
 * Method:    Init
 * Signature: (I)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_RFEthernetDetector_Init(JNIEnv *env, jobject thisObj, jint value)
{
    RFEthernetDetector *rfeDetector = new RFEthernetDetector(value);    // constructor from the library
    // now how do I access this new object from Java?
    // if I need to later call rfDetector->doSomething() on that exact class instance?
}

Answer 1

您需要在 Java 中构建 native class，然后运行 javah 程序将构建 Java 预计。然后，您需要将 java 存根映射到 C++ 代码，以编译和分发该绑定库以及您的 java 程序。

https://www3.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/java/JavaNativeInterface.html

Answer 2

您需要构建一个 RFEthernetDetector Java class，通过指针，拥有 RFEthernetDetector C++ 方面。 This is no fun，但语言间胶水永远不会。

// In this design, the C++ object needs to be explicitly destroyed by calling
// close() on the Java side.
// I think that Eclipse, at least, is configured by default to complain
// if an AutoCloseable is never close()d.
public class RFEthernetDetector implements AutoCloseable {
   private final long cxxThis; // using the "store pointers as longs" convention
   private boolean closed = false;
   public RFEthernetDetector(int port) {
       cxxThis = cxxConstruct(port);
   };
   @Override
   public void close() {
       if(!closed) {
           cxxDestroy(cxxThis);
           closed = true;
       }
   }
   private static native long cxxConstruct(int port);
   private static native void cxxDestroy(long cxxThis);

   // Works fine as a safety net, I suppose...
   @Override
   @Deprecated
   protected void finalize() {
       close();
   }
}

在 C++ 方面：

#include "RFEthernetDetector.h"

JNIEXPORT jlong JNICALL Java_RFEthernetDetector_cxxConstruct(JNIEnv *, jclass, jint port) {
    return reinterpret_cast<jlong>(new RFEthernetDetector(port));
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_RFEthernetDetector_cxxDestroy(JNIEnv *, jclass, jlong thiz) {
    delete reinterpret_cast<RFEthernetDetector*>(thiz);
    // calling other methods is similar:
    // pass the cxxThis to C++, cast it, and do something through it
}

如果 reinterpret_cast 一切让您感到不舒服，您可以选择保持 map 左右：

#include <map>

std::map<jlong, RFEthernetDetector> references;

JNIEXPORT jlong JNICALL Java_RFEthernetDetector_cxxConstruct(JNIEnv *, jclass, jint port) {
    jlong next = 0;
    auto it = references.begin();
    for(; it != references.end() && it->first == next; it++) next++;
    references.emplace_hint(it, next, port);
    return next;
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_RFEthernetDetector_cxxDestroy(JNIEnv *, jclass, jlong thiz) {
    references.erase(thiz);
}

Answer 3

所以，我现在所做的基本上是将地址存储在我的 .java class 中作为 "long" 变量，然后使用 Init() 方法 return C++ 实例的地址为 jlong.

然后，当我需要在 class 的那个实例上调用某些东西时 - 我将地址作为附加参数传递，并像这样在 C 代码中进行转换（在测试 [=19= 上测试） ] / 自定义 .so):

//constructor wrapper
JNIEXPORT jlong JNICALL Java_Test_Greetings(JNIEnv *env, jobject thisObj, jint value)
{
    Greetings *greetings = new Greetings(value);
    return (jlong)greetings;
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_Test_HelloWorld(JNIEnv *env, jobject thisObj, jlong reference)
{
    Greetings *greetings;
    greetings = (Greetings*)reference;
    greetings->helloValue();
}

我不知道这是否是正确的方法，但它确实有效...如果有人告诉我我错在哪里，我将不胜感激。

JNI 和构造函数

JNI and constructors

c++

java

java-native-interface

constructor