Java调用so文件

朱雀 2020-11-14 17:52 1157阅读 0赞

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公司的硬件让我帮忙调用一个so文件，想着一直都没机会自己写一个jni，于是就答应了，在调用的过程中还踩了不少坑，特地写一篇博客记录一下。

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## 一、使用技术 ##

原本是想直接用java自带的jni，但是我们硬件只给了一个so文件，而且里面的函数命名等规则不符合java的jni调用标准，于是就打算使用框架jna来调用。

JNA就是建立在JNI之上，它简化了Java调用原生函数的过程。JNA提供了一个动态的C语言编写的转发器（实际上也是一个动态链接库）可以自动实现Java与C之间的数据类型映射。从性能上会比JNI技术调用动态链接库要低，但开发人员只要在一个java接口中描述目标native library的函数与结构，JNA将自动实现Java接口到native function的映射，大大降低了Java调用本体共享库的开发难度。

## 二、编码前准备 ##

### 2.1 首先将so文件放在项目resource文件夹下: ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

之所以放在该目录下，是为了方便编码过程中能动态获得该文件的路径，其实so文件可以放在任意路径下，只需在加载该so文件的时候，传入的文件的路径给加载器即可。

### 2.2 引入jna的jar包 ###

有两种引入方式:

一、直接在网上下载jna-3.0.9.jar,然后手动引入jar包

二、在pom.xml中引入\[仅限maven项目\]

ps: 有一个地方需要注意一下，如果你用的是idea，在jar包引入后可能还是会出现ClassNotFoundException，这个时候可以参考以下步骤:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

完成上述步骤即可解决该异常

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## 三、开始编码 ##

###  3.1准备一个类，用于解析so文件 ###

package com.appcups.energy.chargingstation.server.chargingstationsysapi.jna;
    
    import com.sun.jna.Library;
    import com.sun.jna.Native;
    
    //继承Library，用于加载库文件
    public interface Clibrary extends Library {
    
        // [Native.synchronizedLibrary] 阻止多线程同时访问本地代码
        Clibrary INSTANTCE = (Clibrary) Native.synchronizedLibrary(
                (Clibrary) Native.loadLibrary(
                        Clibrary.class.getResource("/secret_udp.so")
                            .getPath()
                            .substring(1)// substring(1)的原因是在Windows下获取到的路径前面会多一个斜杠，但在Linux下不会
                        , Clibrary.class
                )
        );
    
        // 此方法为so文件中的c语言函数1 -> int test_return_C(void);
        //  ##备注: 这里的void代表无参
        int test_return_C();
    
        // 此方法为so库中的c语言函数2 -> char* Decrpyt( char * input);
        // ## 备注: 这里的char* 是c语言中的指针，与java中的String相对应
        String Decrpyt(String input);
        
    }

注: 对于so文件中c类型与java类型的映射关系，可以参考下图:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

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### 3.2 编写测试类 ###

public class Demo {
    
        public static void main(String[] args) {
            Clibrary instance = Clibrary.INSTANTCE;
            // 方法一
            int result = instance.test_return_C();
            
            // 方法二
            String arr = instance.Decrpyt("方法二参数");
        }
    
    }

测试完毕，可以将函数调用返回值打印到控制台，查看调用结果

## 四、将项目部署到Linux ##

我将项目直接部署到Linux是无法正常运行的，需要修改 Clibrary.java 类，因为Linux下使用getResource()方法获取到的路径是正确的，只有在Windows上调用getResource()方法才会多出一条斜杠，所以在Linux下需要将类中的.subString(1)方法的调用删掉，为了让代码兼容Windows和Linux操作系统，我将Clibrary.java 类修改为以下代码:

import com.sun.jna.Library;
    import com.sun.jna.Native;
    
    //继承Library，用于加载库文件
    public interface Clibrary extends Library {
        String os = System.getProperty("os.name");  // 获取当前操作系统的类型
        int beginIndex = os != null && os.startsWith("Windows") ? 1 : 0;// windows操作系统为1 否则为0
    
        Clibrary INSTANTCE = (Clibrary) Native.synchronizedLibrary(
                (Clibrary) Native.loadLibrary(
                        Clibrary.class.getResource("/secret_udp.so")
                                .getPath()
                                .substring(beginIndex)
                        , Clibrary.class
                )
        );
    
        // 此方法为so文件中的c语言函数1 -> int test_return_C(void);
        //  ##备注: 这里的void代表无参
        int test_return_C();
    
        // 此方法为so库中的c语言函数2 -> char* Decrpyt( char * input);
        // ## 备注: 这里的char* 是c语言中的指针，与java中的String相对应
        String Decrpyt(String input);
    
    }

代码通过获取当前系统的操作类型来改变调用substring的作用域，实现了兼容性。

但在代码运行时，还是报错了:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/1605376326567.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/1605376304969.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/1605376281785.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: ![](/images/1605376261093.png)
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pqcTg1MjUzMzQ0NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/1605376237943.png