linux下通过JNI用C/C++中调用JAVA类

决定使用 JNI ，实际是为了能够将通讯与调用后台的 lucene 索引，因此老大决定要采用这种方式来实现 index 的多机分布式的索引服务。接到任务，使用 C++ 来调用 Lucene 的 java 查询的封装类。         用了java，c++各一段时间，却从未接触过JNI. 开始从网上收集该方面的资料，从头开始没有指导的时候特别郁闷，网上找到的大多数资料是讲述如何用java来调用C++的，而且多试windows下以dll方式为java提供动态库的，JAVA是宿主，而我要的是C++为宿主，linux环境下的。长期是各种环境设置，头文件查找，lib库的指定等等东西常常搞得人焦头烂额！一天时间总算摸清了怎么将虚拟机调起来（狂汗！！！），又一天时间总算摸清了如何进行调用java中的类和函数。基本可以开始JNI的程序编写里程了：）现记录自己的心得如下： 首先，来了解JNI是干什么的。Java Native Interface（JNI）是Java语言的本地编程接口，是J2SDK的一部分。在java程序中，我们可以通过JNI实现一些用java语言不便实现的功能。通常有以下几种情况我们需要使用JNI来实现。 你希望使用一些已经有的类库或者应用程序，而他们并非用java语言编写的 程序的某些部分对速度要求比较苛刻，你选择用汇编或者c语言来实现并在java语言中调用他们。 另外，也可是使用很多本地的程序来使用JAVA的类。 也就是说JNI就是跟大家进行交互的接口，其已经作为标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。 不管怎么说，JNI是规范，它规定了虚拟机的接口，而把具体的实现留给开发者。 我的环境，也就是本文的条件是：LINUX RH EL4，装了JDK1.5.0的版本。 要使用JVM来调用java的类别，首先得让java虚拟机启动起来。如何启动？C++如何来调用？ 首先，得找到JNI的头文件，一般为装java的目录，如（/usr/java/jdk1.5.0/include/）里的jni.h，linux下大家要牢记G++编译的时候要加上/usr/java/jdk1.5.0/include/linux和上面两个目录，否则一大堆的undefined …! 下面帖一段我自己环境下的代码： //创建JVM
   JNIEnv* env=NULL;
   JavaVM* jvm=NULL;
bool Object::BeginJVM()
...{
   JavaVMOption options[4];
   JavaVMInitArgs vm_args;
//各种参数
    options[0].optionString="-Xmx512m";
    options[1].optionString="-Xms128m"; 
//大家注意这里为你需要使用的java类class所在的目录
    options[2].optionString="-Djava.class.path=.:../lucene-core-2.0.0.jar";
    options[3].optionString="-Djava.compiler=NONE";
 //该地方我也不太清除，我的JDK版本是1.5.0,但好像没有JNI_VERSION_1_5
    vm_args.version=JNI_VERSION_1_4;
    vm_args.options=options;
    vm_args.nOptions=4;

//创建JVM，获得jvm和env
    int res = JNI_CreateJavaVM(&jvm,(void **)&env, &vm_args);
    if(res == JNI_ERR)
    ...{
         printf("Error invoking the JVM");
         return false;
    }
    return true;
}

bool Object::EndJVM()
...{
//关闭JVM
    jvm->DestroyJavaVM();
    return true;
}
 

          注意编译的时候，要加上-I指定头文件目录,-L指定libjvm.so的所在目录，如我的：

g++ -I /usr/java/jdk1.5.0/include/ -I /usr/java/jdk1.5.0/include/linux/ -L /usr/java/jdk1.5.0/jre/lib/i386/server/ -o startJVM startJVM.cpp -ljvm

          这样至少可以以C/C++的方式启动了Java的JVM，下篇将是实际读取，调用java中的数据和接口。

对了有些可能会碰到的出错问题：第一,libjvm.so :no such file or directory. 第二，就是N多的undefine ....的

总结下来，第一种是因为没有加入-L 指明lib所在路径，并加上-ljvm ；第二种是由于没有加入-I 指明头文件和Linux下目录的头文件。

          另外，在运行的时候，可能会报错cannot find shared lib:libjvm.so,问题是没有加入run_lib_directory,也就是说要设置LD_LIBRARY_PATH。设置的命令为：export LD_LIBRARY_PATH=/usr/java/jdk1.5.0/jre/lib/i386/server

原文地址：linux下通过JNI用C/C++中调用JAVA类作者：开心人

最近正在做一个C/C++调用Java的程序，这里说的调用java不是使用方式 exec(/path/to/java,.....)，而是调用一个class文件中的一个特定的函数。

 

实践后总结如下：

 

1. 安装 jdk

2. 安装gcc(Linux自带有的就无需安装了)

 

利用JNI（Java native interface)，来实现动态建立java runtime environment.

第一，C/C++程序中包含头文件"jni.h"

#include <jni.h> 一般在JAVA_HOME/include 目录下。

调用jni.h中的方法建立runtime env 然后调用java 程序。

 

第二，编译

g++ -o testjava testjava.cpp -I${JAVA_HOME}/include -I${JAVA_HOME}/include/linux -L${JRE_HOME}/lib/i386/client -ljvm

 

以上就是大致思路，现详细说明过程如下：

 

#####################################################################################

一、安装配置Java环境

我的linux是RedHat Enterprise linux 5， 内核版本2.6.18
在Linux系统中安装Java比较简单。可以访问Java download网站或*软件库等，选择你所有安装的操作系统类型(Linux，Linux AMD64，Solaris等)。一旦你已经选择下载文件──要么是自解压缩执行文件，要么是自解压缩的RPM文件，你都可以安装它。我下载的是jdk-1_5_0_06-linux-i586.bin：

# mkdir /usr/local/java # cd /usr/local/java # cp /home/soft/jdk-1_5_0_06-linux-i586.bin ./ # chmod u+x jdk-1_5_0_06-linux-i586.bin # ./jdk-1_5_0_06-linux-i586.bin

运行完后生成jdk1.5.0_06目录，jdk被安装在/usr/local/java/jdk1.5.0_06/。运行以下执行代码将得到一个测试结果：

# cd jdk1.5.0_06/bin [root@localhost bin]# ./java -version java version "1.5.0_06" Java(TM) 2 Runtime Environment, Standard Edition (build 1.5.0_06-b05) Java HotSpot(TM) Client VM (build 1.5.0_06-b05, mixed mode, sharing)

　　

为了能够使用Java，需要设置如下环境变量：

JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.5.0_06 PATH=$PATH:/usr/local/java/jre1.5.0_05/bin export JAVA_HOME PATH export JRE_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.4.2-gcj-1.4.2.0/jre export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$JRE_HOME/lib/i386:$JRE_HOME/lib/i386/client

 

注意JRE_HOME的配置，若机器上没有jre环境，则安装jre，安装方法类似安装jdk

设置完后可以查看变量的值

[root@localhost bin]# echo $JAVA_HOME

/usr/local/java/jdk1.5.0_06

[root@localhost bin]# echo $PATH

/usr/kerberos/sbin:/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/home/zhangp/bin:/usr/lib/jvm/java-1.4.2-gcj-1.4.2.0/jre/bin:/usr/local/java/jdk1.5.0_06/bin

 

二、编写简单的Java程序

 

package com.test;

public class MyTest {
 public MyTest(){
  super();
 }

 public static int add(int a,int b) {
  return a+b;
 }

 public boolean judge(boolean bool) {
   return !bool;
 }
}

编译Java程序：

#javac MyTest.java

编译之后生成MyTest.class，将其放置于当前目录的com/test目录下，C++程序的JNI调用时会使用相关方法在com/test目录下查找该class。

 

三、C++程序

 

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <jni.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>

 

jstring stoJstring(JNIEnv* env, const char* pat)
{
  jclass strClass = env->FindClass("java/lang/String");
  jmethodID ctorID = env->GetMethodID(strClass, "<init>", "([BLjava/lang/String;)V");
  jbyteArray bytes = env->NewByteArray(strlen(pat));
  env->SetByteArrayRegion(bytes, 0, strlen(pat), (jbyte*)pat);
  jstring encoding = env->NewStringUTF("utf-8");
  return (jstring)env->NewObject(strClass, ctorID, bytes, encoding);
}

 

char* jstringTostring(JNIEnv* env, jstring jstr)
{
 char* rtn = NULL;
 jclass clsstring = env->FindClass("java/lang/String");
 jstring strencode = env->NewStringUTF("utf-8");
 jmethodID mid = env->GetMethodID(clsstring, "getBytes", "(Ljava/lang/String;)[B");
 jbyteArray barr= (jbyteArray)env->CallObjectMethod(jstr, mid, strencode);
 jsize alen = env->GetArrayLength(barr);
 jbyte* ba = env->GetByteArrayElements(barr,JNI_FALSE);
 if(alen > 0){
  rtn = (char*)malloc(alen + 1);
  memcpy(rtn, ba, alen);
  rtn[alen] = 0;
 }
 env->ReleaseByteArrayElements(barr, ba, 0);
 return rtn;
}

 

using namespace std;

 

int main()
{
 JavaVMOption options[2];
 JNIEnv *env;
 JavaVM *jvm;
 JavaVMInitArgs vm_args;
 long status;
 jclass cls;
 jmethodID mid;
 jint square;
 jboolean jnot;
 jobject jobj;

 options[0].optionString = "-Djava.compiler=NONE";
 options[1].optionString = "-Djava.class.path=.";
 //options[2].optionString = "-verbose:jni"; //用于跟踪运行时的信息

 vm_args.version = JNI_VERSION_1_4; // JDK版本号
 vm_args.nOptions = 2;
 vm_args.options = options;
 vm_args.ignoreUnrecognized = JNI_TRUE;

 status = JNI_CreateJavaVM(&jvm, (void**)&env, &vm_args);

 if(status != JNI_ERR){
  printf("create java jvm successn");
  cls = env->FindClass("com/test/MyTest");  // 在这里查找ava类
  if(cls !=0){
   printf("find java class successn");
   // 构造函数
   mid = env->GetMethodID(cls,"<init>","()V");
   if(mid !=0){
    jobj=env->NewObject(cls,mid);
    std::cout << "init ok" << std::endl;
   }
       
   // 调用add函数
   mid = env->GetStaticMethodID( cls, "add", "(II)I");
   if(mid !=0){
    square = env->CallStaticIntMethod( cls, mid, 5,5);
    std::cout << square << std::endl;
   }

   

   // 调用judge函数
   mid = env->GetMethodID( cls, "judge","(Z)Z");
   if(mid !=0){
    jnot = env->CallBooleanMethod(jobj, mid, 1);
    if(!jnot) std::cout << "Boolean ok" << std::endl;

   }
  }
  else{
   fprintf(stderr, "FindClass failedn");
  }
 
  jvm->DestroyJavaVM();
  fprintf(stdout, "Java VM destory.n");
  return 0;
 }
 else{
  printf("create java jvm failn");
  return -1;
 }

}

 

编译该C++程序（前提：Java环境已设置好，即JAVA_HOME、PATH、JRE_HOME、LD_LIBRARY_PATH）
[root@localhost jni]# g++ -o testjava testjava.cpp -I${JAVA_HOME}/include -I${JAVA_HOME}/include/linux -L${JRE_HOME}/lib/i386/client -ljvm

 

编译好后可以用ldd testjava查看其使用的链接库的正确性。

 

运行：
[root@localhost jni]# ./testjava
create java jvm success
find java class success
init ok
10
Boolean ok
Java VM destory.

JRE_HOME和LD_LIBRARY_PATH要设置好，编译C++程序时要使用JRE_HOME下面的libjvm.so动态库（一开始我使用网上说的使用JAVA_HOME目录下的libjvm.so，结果出现下面错误

# An unexpected error has been detected by HotSpot Virtual Machine:
#
#  SIGSEGV (0xb) at pc=0xb6d3dbe3, pid=14454, tid=2773482416
#
# Java VM: Java HotSpot(TM) Server VM (1.5.0_11-b03 mixed mode)

。。。。。

 

------The End-----

#####################################################################################