JNA简介及使用

JNA全称Java Native Access，是一个建立在经典的JNI技术之上的Java开源框架（https://github.com/twall/jna）。JNA提供一组Java工具类用于在运行期动态访问系统本地库（native library：如Window的dll）而不需要编写任何Native/JNI代码。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。

JNA包：

https://maven.java.net/content/repositories/releases/net/java/dev/jna/jna/4.0.0/jna-4.0.0.jar

https://maven.java.net/content/repositories/releases/net/java/dev/jna/jna-platform/4.0.0/jna-platform-4.0.0.jar

 

JNA在线帮助文档：http://twall.github.io/jna/4.0/javadoc/

JNA入门示例：https://github.com/twall/jna/blob/master/www/GettingStarted.md

1，dll和so是C函数的集合和容器，这与Java中的接口概念吻合，所以JNA把dll文件和so文件看成一个个接口。在JNA中定义一个接口就是相当于了定义一个DLL/SO文件的描述文件，该接口代表了动态链接库中发布的所有函数。而且，对于程序不需要的函数，可以不在接口中声明。

2，JNA定义的接口一般继承com.sun.jna.Library接口，如果dll文件中的函数是以stdcall方式输出函数，那么，该接口就应该继承com.sun.jna.win32.StdCallLibrary接口。

3，Jna难点：编程语言之间的数据类型不一致。

Java和C的数据类型对照表

Java 类型	C 类型	原生表现
boolean	int	32位整数 (可定制)
byte	char	8位整数
char	wchar_t	平台依赖
short	short	16位整数
int	int	32位整数
long	long long, __int64	64位整数
float	float	32位浮点数
double	double	64位浮点数
Buffer/Pointer	pointer	平台依赖(32或 64位指针)
<T>[] (基本类型的数组)	pointer/array	32或 64位指针(参数/返回值) 邻接内存(结构体成员)
String	char*	/0结束的数组 (native encoding or jna.encoding)
WString	wchar_t*	/0结束的数组(unicode)
String[]	char**	/0结束的数组的数组
WString[]	wchar_t**	/0结束的宽字符数组的数组
Structure	struct*/struct	指向结构体的指针 (参数或返回值) (或者明确指定是结构体指针) 结构体(结构体的成员) (或者明确指定是结构体)
Union	union	等同于结构体
Structure[]	struct[]	结构体的数组，邻接内存
Callback	<T> (*fp)()	Java函数指针或原生函数指针
NativeMapped	varies	依赖于定义
NativeLong	long	平台依赖(32或64位整数)
PointerType	pointer	和 Pointer相同

 

4，简单使用示例：

 

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Platform;
 
interface HelloInter extends Library{
   int toupper(int ch);
   double pow(double x,double y);
   void printf(String format,Object... args);
}
public class HelloWorld {
  
   public static void main(String [] args){
      HelloInter INSTANCE =
           (HelloInter)Native.loadLibrary(
                 Platform.isWindows()?"msvcrt":"c",
                      HelloInter.class);
      INSTANCE.printf("Hello, World\n");
      String [] strs = new String[]{"芙蓉","如花","凤姐"};
        for (int i=0;i < strs.length;i++) {
            INSTANCE.printf("人物 %d: %s\n", i, strs[i]);
        }
        System.out.println("pow(2d,3d)=="+INSTANCE.pow(2d, 3d));
        System.out.println("toupper('a')=="+(char)INSTANCE.toupper((int)'a'));
   }
 
}

 

运行结果：

pow(2d,3d)==8.0
toupper('a')==A
Hello, World
人物 0: 芙蓉
人物 1: 如花
人物 2: 凤姐

 

 

5，示例说明：

HelloInter接口中定义的3个函数全是C语言函数库中的函数，其定义格式如下：

int toupper(int ch)
double pow( double x, double y )
int printf(const char* format, ...)

 

C语言函数库中有很多个函数，但是我们只用到了这3个函数，所以其他的函数不需要声明在接口中。

注意：Java接口中的参数类型和C语言参数类型之间的对应关系(见第3条，对照表)。

6，结构体参数和结构体指针。

(1)Structure子类中的公共字段的顺序，必须和C语言中的结构体的顺序保持一致，否则会出错。

(2)Structure的使用参见：http://www.doc88.com/p-31975835542.html

注意：跨平台调用函数会影响系统性能，应尽量使用基本、简单的数据类型，而且，尽量少跨语言、跨平台传递数据。

 

参考文章：

深入浅出JNA—快速调用原生函数：http://www.doc88.com/p-31975835542.html

JNA—JNI终结者： http://blog.csdn.net/shendl/article/details/3589676

JNA的使用：http://xbgd.iteye.com/blog/1044864

深入理解JNA—模拟C语言结构体：http://blog.csdn.net/shendl/article/details/3599849