Java--native方法

拼搏现实的明天。 2023-02-25 03:39 5阅读 0赞

原文网址：[Java--native方法\_IT利刃出鞘的博客-CSDN博客][Java--native_IT_-CSDN]

# 其他网址 #

> [jnative手册][jnative]  
> [JNA调用C语言动态链接库学习实践总结 第2页\_Linux编程\_Linux公社-Linux系统门户网站][JNA_C_ _2_Linux_Linux_-Linux]  
> [JNA实战笔记汇总二 JNA和C/C++的数据类型转换\_AfinalStone的专栏-CSDN博客\_jna数据类型][JNA_ JNA_C_C_AfinalStone_-CSDN_jna]

# 简介 #

**说明**

> java调用dll动态库的方法，总的有三种：JNI、JNA、JNative。其中JNA调用DLL是最方便的。java使用 JNI来调用dll动态库的调用，工作量略大，一般情况下开发人员会选用JNA或JNative。
> 
> 使用JNative调用DLL除了要引入jar包外还需要额外引入一个dll文件，而JNA只需要引入jar即可使用。

# 数据对照 #

**官网原版**

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>C Type</strong></td> 
   <td><strong>Native Representation</strong></td> 
   <td><strong>Java Type</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>char</td> 
   <td>8-bit integer</td> 
   <td>byte</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>wchar_t</td> 
   <td>platform-dependent</td> 
   <td>char</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>short</td> 
   <td>16-bit integer</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int</td> 
   <td>32-bit integer</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int</td> 
   <td>boolean flag</td> 
   <td>boolean</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>enum</td> 
   <td>enumeration type</td> 
   <td>int (usually)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long long, __int64</td> 
   <td>64-bit integer</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>float</td> 
   <td>32-bit floating point</td> 
   <td>float</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>double</td> 
   <td>64-bit floating point</td> 
   <td>double</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>pointer (e.g. void*)</td> 
   <td>platform-dependent (32- or 64-bit pointer to memory)</td> 
   <td><a href="http://download.oracle.com/javase/1.6/docs/api/java/nio/Buffer.html?is-external=true" title="Buffer" rel="nofollow">Buffer</a><br><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/Pointer.html" title="Pointer" rel="nofollow">Pointer</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>pointer (e.g. void*),<br> array</td> 
   <td>32- or 64-bit pointer to memory (argument/return)<br> contiguous memory (struct member)</td> 
   <td>&lt;P&gt;[] (array of primitive type)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td colspan="3">In addition to the above types, which are supported at the native layer, the JNA Java library automatically handles the following types. All but&nbsp;<code>NativeMapped</code>&nbsp;and&nbsp;<code>NativeLong</code>&nbsp;are converted to&nbsp;<a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/Pointer.html" title="Pointer" rel="nofollow">Pointer</a>&nbsp;before being passed to the native layer.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long</td> 
   <td>platform-dependent (32- or 64-bit integer)</td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/NativeLong.html" title="NativeLong" rel="nofollow">NativeLong</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>const char*</td> 
   <td>NUL-terminated array (native encoding or&nbsp;<code>jna.encoding</code>)</td> 
   <td><a href="http://download.oracle.com/javase/1.6/docs/api/java/lang/String.html?is-external=true" title="String" rel="nofollow">String</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>const wchar_t*</td> 
   <td>NUL-terminated array (unicode)</td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/WString.html" title="WString" rel="nofollow">WString</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>char**</td> 
   <td>NULL-terminated array of C strings</td> 
   <td><a href="http://download.oracle.com/javase/1.6/docs/api/java/lang/String.html?is-external=true" title="String[]" rel="nofollow">String[]</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>wchar_t**</td> 
   <td>NULL-terminated array of wide C strings</td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/WString.html" title="WString[]" rel="nofollow">WString[]</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void**</td> 
   <td>NULL-terminated array of pointers</td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/Pointer.html" title="Pointer[]" rel="nofollow">Pointer[]</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>struct*<br> struct</td> 
   <td>pointer to struct (argument or return) (<a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/Structure.ByReference.html" title="or explicitly" rel="nofollow">or explicitly</a>)<br> struct by value (member of struct) (<a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/Structure.ByValue.html" title="or explicitly" rel="nofollow">or explicitly</a>)</td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/Structure.html" title="Structure" rel="nofollow">Structure</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>union</td> 
   <td>same as&nbsp;<code>Structure</code></td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/Union.html" title="Union" rel="nofollow">Union</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>struct[]</td> 
   <td>array of structs, contiguous in memory</td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/Structure.html" title="Structure[]" rel="nofollow">Structure[]</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void (*FP)()</td> 
   <td>function pointer (Java or native)</td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/Callback.html" title="Callback" rel="nofollow">Callback</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>pointer (&lt;T&gt; *)</td> 
   <td>same as&nbsp;<code>Pointer</code></td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/PointerType.html" title="PointerType" rel="nofollow">PointerType</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>other</td> 
   <td>integer type</td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/IntegerType.html" title="IntegerType" rel="nofollow">IntegerType</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>other</td> 
   <td>custom mapping, depends on definition</td> 
   <td><a href="http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/com/sun/jna/NativeMapped.html" title="NativeMapped" rel="nofollow">NativeMapped</a></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 指针 #

> ByReference类有很多子类，这些类都非常有用
> 
> ByteByReference、DoubleByReference、FloatByReference、 IntByReference、LongByReference、 NativeLongByReference、PointerByReference、 ShortByReference、 W32API.HANDLEByReference、X11.AtomByReference、X11.WindowByReference
> 
> ByteByReference等类故名思议，就是指向原生代码中的字节数据的指针。
> 
> PointerByReference类表示指向指针的指针。

> 在JNA中模拟指针，最常用到的就是Pointer类和PointerByReference类。Pointer类代表指向任何东西的指针，PointerByReference类表示指向指针的指针。Pointer类更加通用，事实上PointerByReference类内部也持有Pointer类的实例。

**示例**

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="width:135px;"><strong>C Type</strong></td> 
   <td><strong>Java Type</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:135px;">void *</td> 
   <td>Pointer</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:135px;">void **</td> 
   <td>PointerByReference</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:135px;">char *</td> 
   <td>Pointer，ByteByReference</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:135px;">char **</td> 
   <td>PointerByReference</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:135px;">char &amp;</td> 
   <td>Pointer，ByteByReference</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:135px;">int &amp;</td> 
   <td>IntByReference</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:135px;">int *</td> 
   <td>IntByReference</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# JNA综述 #

**其他网址**

> [Java使用JNA方式调用DLL(动态链接库)(原创,装载请注明出处) - 简书][Java_JNA_DLL_ -]  
> [java通过JNA调用DLL文件（包含回调函数的实现）\_Mr.小强的博客-CSDN博客\_java jna调用dll][java_JNA_DLL_Mr._-CSDN_java jna_dll]
> 
> [使用Jna调用dll函数库（java使用jna对接硬件接口）\_W\_DongQiang的博客-CSDN博客\_net.java.dev.jna][Jna_dll_java_jna_W_DongQiang_-CSDN_net.java.dev.jna]

**注意事项**

> 如果dll/so通过x86平台编译，那么只能使用32位jdk环境加载，如果要使用64位jdk,必须使用x64平台编译。

**定义接口**

> **public interface Clibrary extends Library** 
> 
> 定义加载dll库文件接口，继承自Library 或StdCallLibrary，默认的是继承Library,如果动态链接库里的函数是以stdcall方式输出的， 那么就继承StdCallLibrary，比如众所周知的kernel32库。

**加载动态库**

> **Clibrary INSTANCE = (Clibrary) Native.loadLibrary("VIDEOMP4LIB",Clibrary.class);** 
> 
> 接口内部需要一个公共静态常量：INSTANCE，通过这个常量，就可以获得这个接口的实例，从而使用接口的方法，也就是调用外部dll/so的函数。该常量通过Native.loadLibrary()这个API函数获得，该函数有2个参数：  
>   
> **第一个参数**
> 
> 动态链接库dll/so的名称，但不带.dll或.so这样的后缀，这符合JNI的规范，因为带了后缀名就不可以跨操作系统平台了。  
> 搜索动态链接库路径的顺序是：先从当前类的当前文件夹找，如果没有找到，再在工程当前文件夹下面找win32/win64文件夹，找到后搜索对应的dll文件，如果 找不到再到WINDOWS下面去搜索，再找不到就会抛异常了。
> 
> **第二个参数**
> 
> 是本接口的Class类型。JNA通过这个Class类型，根据指定的.dll/.so文件，动态创建接口的实例。该实例由JNA通过反射自动生成。  
> 接口中只需要定义你要用到的函数或者公共变量，不需要的可以不定义，注意参数和返回值的类型，应该和链接库中的函数类型保持一致。定义好接口后，就可以使用接口中的函数即相应dll/so中的函数了  
> 如果本地类库不是线程安全的，可用  
> Clibrary INSTANCE2 = (Clibrary)Native.synchronizedLibrary("VIDEOMP4LIB",Clibrary.class);

# JNA示例 #

**引入依赖**

>     implementation('net.java.dev.jna:jna:5.5.0')

**将dll加入工程**

> 32位dll或so：resources/win32-x86  
> 64位dll或so：resources/win32-x86-64

**定义接口与加载**

> 假设本处有个Dll2x64.dll，里边有个加法函数：double Add(double a, double b);
> 
>     public interface CLibrary extends Library {
>         CLibrary INSTANCE = (CLibrary) Native.loadLibrary("Dll2x64", CLibrary.class);
>     
>         double Add(double a, double b);
>     }

**调用接口**

>     public class Hello {
>         public static void main(String[] args) {
>             System.out.println(CLibrary.INSTANCE.Add(2, 3));
>         }
>     }

# JNA结构体 #

**其他网址**

> [Java JNA （三）—— 结构体使用及简单示例\_gmHappy-CSDN博客\_net.java.dev.jna][Java JNA _ _gmHappy-CSDN_net.java.dev.jna]

**必须写结构体成员的顺序及ByReference和ByValue**

>     @Structure.FieldOrder(
>             {"header", "deviceType"})
>     public class Device  extends Structure {
>         public byte header;						//	头部
>         public byte deviceType;					//	设备类型
>         public static class ByReference extends Device implements Structure.ByReference{};
>         public static class ByValue extends Device implements Structure.ByValue{};
>     )
> 
> 不写@Structrure.FieldOrder会报异常：finished with non-zero exit value 1

# JNA问题解决 #

## **找不到指定模块** ##

**其他网址**

> [JAVA && java.lang.UnsatisfiedLinkError: The specified module could not be found.找不到指定模块-CSDN博客][JAVA _ java.lang.UnsatisfiedLinkError_ The specified module could not be found._-CSDN]

**log**

>     java.lang.UnsatisfiedLinkError: The specified module could not be found.

**原因**

> 缺少库，或者导入错了库

**解决方法**（补上缺少的库）

> **查看缺少的库**：所用软件：Dependency Walker。此软件作用：
> 
> 1.  查看 PE 模块的导入模块。
> 2.  查看 PE 模块的导入和导出函数。
> 3.  动态剖析 PE 模块的模块依赖性。
> 
> **用法**
> 
> depends.exe=> File=> Open=> 选择的dll=> 若缺少，会报黄色感叹号（Error Opening file.系统找不到指定文件），例如：
> 
> ![49be9233522d2d538f5b03871a45b1cc.png][]
> 
> 可以搜索缺少的库，补到工程里。

## 其他 ##

**Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: %1 不是有效的 Win32 应用程序**

> jdk的位数与dll的位数不一致，换成一致的便可。

[Java--native_IT_-CSDN]: https://knife.blog.csdn.net/article/details/107251559
[jnative]: http://java-native-access.github.io/jna/4.4.0/javadoc/
[JNA_C_ _2_Linux_Linux_-Linux]: http://www.linuxidc.com/Linux/2014-04/99688p2.htm
[JNA_ JNA_C_C_AfinalStone_-CSDN_jna]: https://blog.csdn.net/abc6368765/article/details/77842066
[Java_JNA_DLL_ -]: https://www.jianshu.com/p/dceae90f8537
[java_JNA_DLL_Mr._-CSDN_java jna_dll]: https://blog.csdn.net/little__SuperMan/article/details/89326526
[Jna_dll_java_jna_W_DongQiang_-CSDN_net.java.dev.jna]: https://blog.csdn.net/W_DongQiang/article/details/99620056
[Java JNA _ _gmHappy-CSDN_net.java.dev.jna]: https://blog.csdn.net/ctwy291314/article/details/82895604
[JAVA _ java.lang.UnsatisfiedLinkError_ The specified module could not be found._-CSDN]: https://blog.csdn.net/weixin_38111667/article/details/81630290
[49be9233522d2d538f5b03871a45b1cc.png]: /images/20230209/362c74b6d5e64c908dca215f17c99224.png