Native-методы
// Файл NativeDemo.java // Простой пример, который использует native-метод. public class NativeDemo < int i; public static void main(String args[]) < NativeDemo ob = new NativeDemo(); ob.i = 10; System.out.println(«Этотob.iпередnative-методом:» + ob.i); ob.test(); // Вызовnative-метода System.out.println(«Этот ob.i после native-метода:» + ob.i); > // Объявить native-метод public native void test(); // Загрузить DLL, который содержит static-метод static < System.loadLibrary("NativeDemo"); >> Заметим, что метод test()объявлен какnativeи не имеет тела. Он будет реализован наС. Обратите также внимание на блокstatic. Как объяснялось ранее,static-блок выполняется только один раз, когда программа начинает выполняться (или, более точно, когда его класс впервые загружается). В данном случае он используется для загрузкиDLL-библиотеки (Dynamic Link Library — библиотека программ с динамической загрузкой.), которая содержитnative-реализацию методаtest(). (Далее вы увидите, как можно создать такую библиотеку.) Библиотека загружается методом loadLibrary(), который является частью классаsystem. Вот его общая форма: static void loadLibrary (String filename) Здесь filename — строка, которая специфицирует имя файла, содержащего библиотеку. Для средыWindows95/98/NTпредполагается, что этот файл имеет расширение.dll. После ввода программы, откомпилируйте ее, чтобы получить файл NativeDemo.class. Затем, вы должны использоватьJDK-утилитуjavah.exeдля получения файла C/C++ заголовкаNativeDemo.h. ФайлNativeDemo.hнужно включить в реализацию методаtest(). Для построенияNativeDemo.hиспользуйте следующую команду: javah -jni NativeDemo Данная команда производит файл заголовка с именем NativeDemo.h. Этот файл должен быть включен в С-файл, который реализуетtest(). Вывод указанной команды: /* НЕ РЕДАКТИРУЙ ЭТОТ ФАЙЛ — он сгенерирован машиной */ #include /* Заголовок класса NativeDemo */ #ifndef _Included_NativeDemo #define _Included_NativeDemo #ifdef __cplusplus extern «C» < #endif /* * Class: NativeDemo * Method: test * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNI CALL Java_NativeDemo_test (JNIEnv *, jobject); #ifdef__cplusplus >#endif #endif Обратите особое внимание на следующую строку, определяющую прототип функции test(), которую вы будете создавать: JNIEXPORT void JNI CALL Java_NativeDemo_test (JNIEnv *, jobject); Заметим, что имя функции — Java_NativeDemo_test() — его нужно использовать как имя native-функции, которую вы реализуете. То есть вместо создания С-функции, названнойtest(), вы будете создавать функцию с именемJava_NativeDemo_test(). КомпонентNativeDemo префикса добавляется потому, что он идентифицирует методtest()как часть классаNativeDemo. Помните, что другой класс может определить свой собственный native-методtest(), который полностью отличается от того, что объявлен вNativeDemo. Включение в префикс имени класса обеспечивает возможность дифференцировать различные версии. Общее правило: native-функциям нужно давать имя, чей префикс включает имя класса, в котором они объявлены. После создания необходимого файла заголовка вы можете написать свою реализациюtest()исохранить его в файле с именем NativeDemo.с: /* Этот файлсодержит С-версию метода test(). */ #include «NativeDemo.h» #include JNIEXPORT void JNICALL Java_NativeDemo_test (JNIEnv *env, jobject obj) < jclass cls; jfieldID fid; jint i; printf("Запускnative-метода.\n"); cls = (*env).GetObjectClass(obj); fid = (*env).GetFieldID(cls, "i", "I"); if(fid == 0) < printf ("Heвозможно получить id поля.\n"); return; >i = (*env).GetIntField(obj, fid); printf(«i = %d\n», i); (*env)->SetIntField(env, obj, fid, 2*i); printf(«Завершение native-метода.\n»); > Заметим, что файл включает jni.h, который содержит интерфейсную информацию. Этот файл обеспечиваетсяJava-компилятором. Файл заголовкаNativeDemo.hбыл создан ранее с помощью утилитыjavah. В этой функции метод Getobjectciass()используется для получения С-структуры, которая содержит информацию о классеNativeDemo. МетодGetFieldlD()возвращает С-структуру с информацией о поле класса с именем”i”. МетодGetIntFieid()извлекает первоначальное значение этого поля. МетодSetIntField()хранит обновленное значение в данном поле. (Дополнительные методы, которые обрабатывают другие типы данных, см. в файлеjni.h.) После создания NativeDemo.cнужно откомпилировать его и создатьDLL-файл. Для этого используетсяMicrosoft-компилятор C/C++ со следующей командной строкой: Cl /LD NativeDemo.c Это создает файл с именем NativeDemo.dll. Как только указанная процедура проделана, можно выполнятьJava-программу, которая сгенерирует следующий вывод: Этот ob.i перед native-методом: 10 Запуск native-метода, i = 10 Завершение native-метода. Этот ob.i после native-метода: 20 Специфика использования nativeзависит от реализации и среды. Кроме того, специфика способа взаимодействия с кодомJavaподвергается изменениям. По деталям работы сnative-методами нужно обращаться к документации системы разработкиJava-программ.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Write Native Methods in Java
- What Are Native Methods in Java
- Write Native Methods in Java Programs
This article takes you through various steps necessary to learn how to write native methods in Java programs.
What Are Native Methods in Java
The native keyword is a modifier in Java programming, used with methods only. It represents that this particular method is written in the native code via Java Native Interface (JNI).
The native (or foreign) methods are implemented in C, C++, or any other platform-dependent code.
[public/protected/private] native [returnType] youMethodName(); Write Native Methods in Java Programs
Listed below is the multi-step process to write native methods in Java programs:
Write the Java program containing the native method’s declaration and the main method to call the native method.
Compile the Java program with the main method and declare the specified native method.
Use javah with -jni flag to create the header file for the native method.
Write the code for the native method in the programming language you like, for instance, C/C++.
Create the shared library to compile the implementation and header files.
Finally, execute/run the Java Program.
Let’s follow all of these steps to call native methods in the Java program.
Write a Java Program
class nativeDemoClass //declaration of the native method public native void showMessage(); //load native C library static System.loadLibrary("nativedemoclass"); //lowercase of classname > //java main method public static void main (String[] args) nativeDemoClass demo = new nativeDemoClass(); demo.showMessage(); > > We must include the native keyword as a method’s declaration part in the Java program if we implement the method in a programming language other than Java.
This native keyword tells the Java compiler that this specific method is a native programming language method. Remember, the declaration of a native method in the Java program provides the method signature only.
We have a static block that loads the native C library in which we have written the implementation of the showMessage() method. Have you noticed that we are passing a string to the System.loadLibrary() method?
Why is it so? It is because this static block from the nativeDemoClass class will load the appropriate library, named nativedemoclass .
Let’s move to the second step and compile the Java program.
Compile the Java Program
Use the command given below to compile the Java program.
javac nativeDemoClass.java After successfully compiling the Java program, we get the nativeDemoClass.class file.
Create a Header File
Use the following command to create a header file.
Here, -h produces the C/C++ header files and places the generated file into the specified directory. We use dot ( . ) to keep the generated header file in the current directory.
javac -h . nativeDemoClass.java You may find on the Internet that javah creates C/C++ header files, which was correct until JDK 8. According to the oracle, javah is deprecated now, but we have an alternative solution given above.
The nativeDemoClass.h file looks as follows. We do not edit this because it is a machine-generated file.
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include /* Header for class nativeDemoClass */ #ifndef _Included_nativeDemoClass #define _Included_nativeDemoClass #ifdef __cplusplus extern "C" #endif /* * Class: nativeDemoClass * Method: showMessage * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeDemoClass_showMessage (JNIEnv *, jobject); #ifdef __cplusplus > #endif #endif The JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeDemoClass_showMessage declares the C function in this header file. We can have multiple function signatures if the nativeDemoClass has more native methods.
- Prefix as Java_
- The package name
- The class name
- native method’s name
Each section is separated by an underscore ( _ ), as shown graphically below:
Further, the JNIEnv* refers to the Java Native Interface environment that allows us to access the Java Native Interface (JNI) methods. The jobject references this object of Java programming.
Write the Native Code
#include #include "nativeDemoClass.h" #include JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeDemoClass_showMessage(JNIEnv *env, jobject obj) printf("Hello world!\n"); return; > The implementation of Java_nativeDemoClass_showMessage is pretty straightforward because we are only using a printf() statement to print Hello world . Remember, this .c file has three headers, jni.h , stdio.h , and nativeDemoClass.h created in the previous step.
Create the Shared Library
Use the following command to create the shared library. We must have build tools for visual studio to use the CL command.
cl -Ic:\java\jdk-17.0.2\include -Ic:\java\jdk-17.0.2\include\win32 -LD nativeDemoClassImp.c -Fenativedemoclass.dll Remember, the Java program uses the following method to load the shared library, named nativedemoclass at run time.
System.loadLibrary("nativedemoclass"); Run the Java Program
Finally, use the command given below to run the Java program.
You will see Hello world! on the command line if you have done everything correctly.
Mehvish Ashiq is a former Java Programmer and a Data Science enthusiast who leverages her expertise to help others to learn and grow by creating interesting, useful, and reader-friendly content in Computer Programming, Data Science, and Technology.