Java JNI开发实践记录

    当使用到JNI的时候，基本可以肯定Java的平台移植性注定减弱，接下来记录一次使用Java JNI开发的经历。

    关于Java JNI的相关资料参见：

    http://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jni/spec/intro.html

    下面是使用JNI常见三种场景:

    1.在Java应用中标准Java类库不支持平台相关的特性

    2.已经存在用其它语言写好的类库，希望通过Java JNI类访问

    3.需要使用低级语言（如汇编）来实现时效性要求很高的一小部分代码

    这次使用JNI属于第2中场景，由于加解密库使用C来实现的，而在Java应用中使用到其加密后的密文数据，所以解密部分需要此库。

    在1和3这两种场景下使用JNI做法相对容易一些，通常先定义好本地方法，然后通过javah生成头文件，接着用其它语言（如C）来实现相应的功能，而2中场景则需要做一些简单的适配，因为类库已经存在，而在Java中定义好的本地方法并不能直接对应类库的具体实现，所以得通过调用已存在的类库中的方法来实现本地方法。

    在开始之前有一个坑先看看：

    本地编译好的动态库头信息：

[ enc]$ readelf -a libfdsi.so 
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF64
  Data:                              2‘s complement, little endian *******
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              DYN (Shared object file)
  Machine:                           Advanced Micro Devices X86-64

    提供方静态库信息：

ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 02 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF64
  Data:                              2‘s complement, big endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              REL (Relocatable file)
  Machine:                           PowerPC64

   通过对比应该很清楚了，数据存储模式不同。这里需要明确的是环境一致性很重要。

   接下来来从头到尾实现一个Java调用C的一个解密方法。

  1.定义Java的本地方法（DataDecryt.java）

package com.cto;

public class DataDecrypt{

    native public static String decrypt(String data);

}

  2.通过javah命令生成头文件(dd.h)

./javah -classpath . -jni -o dd.h com.cto.DataDecrypt

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

#ifndef _Included_com_cto_DataDecrypt
#define _Included_com_cto_DataDecrypt
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_cto_DataDecrypt
 * Method:    decrypt
 * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_cto_DataDecrypt_decrypt
  (JNIEnv *, jclass, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

  3.定义使用静态库中的方法的头文件（dec.h）

#ifndef __DEC__
#define _DEC__

#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif

  int ts_comm_dec(const char* in , int inlen, char* out, int* outlen);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

    ts_comm_dec方法即为已经实现了的解密方法。

 4.创建实现dd.h头文件方法的cto.c文件，cto.c中将调用ts_common_dec方法

#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include "dec.h"
#include "dd.h"

//about JNI http://doc.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/functions.html
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_cto_DataDecrypt_decrypt
  (JNIEnv *env, jclass jc, jstring data){

  char out_str[48];

  const char *enc_str = (*env)->GetStringUTFChars(env, data, 0);
  const jsize  enc_len = (*env)->GetStringUTFLength(env, data);

  int  out_len = sizeof(out_str);

  ts_comm_dec(enc_str, enc_len, out_str, &out_len);

  jstring plain_text = (*env)->NewStringUTF(env, out_str);

  (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, data, enc_str);

  return plain_text;
}

 5.编写测试用例（TestDataDecrypt.java)

   这里加载的类库cto即为libcto.so。关于动态库静态库命名规则可百度之。

package com.cto;
import com.cto.DataDecrypt;

public class TestDataDecrypt{

    static {
         System.loadLibrary("cto");
    }

    public static void main(String [] args){
        String plainText= DataDecrypt.decrypt(args[0]);

        System.out.println(plainText);
        System.out.println("解密之后的长度是:"+plainText.length());
    }
}

 6.编译动态库

gcc cto.c -shared -fPIC -lstdc++  -I~/soft/jdk1.6.0_45/include -I~/soft/jdk1.6.0_45/include/linux -I~/native/enc  libtsbase.a  -o libcto.so

 7.运行测试

./java -cp . -Djava.library.path=. com.cto.TestDataDecrypt Qt96BsMOKGjZ0oiqqhRqcA==               
13********1
解密之后的长度是:11

  解密后的结果和预期一致。

8.需要注意的事项

  命令：javac java javah是同一版本，有时候可能系统中有多个版本的JDK

  权限：从其它地方复制的文件，需要确认读写执行权限

  其它：即便按照文中方法来，同样会遇到各种各样的问题，需要多多查看和发现

本文出自 “野马红尘” 博客，请务必保留此出处http://aiilive.blog.51cto.com/1925756/1623404