Java调用本地代码全解析（Java JNI教程：从零开始掌握JNI调用C++）

什么是JNI？

JNI（Java Native Interface）是Java提供的一套标准接口，允许Java代码与用其他语言（如C、C++）编写的本地代码进行交互。通过JNI，你可以：

• 调用系统级API（如Windows API或Linux系统调用）
• 提升性能关键部分的执行效率
• 重用现有的C/C++库

JNI开发基本步骤

使用JNI调用C++主要分为以下5个步骤：

1. 在Java中声明native方法
2. 使用javac编译Java类
3. 使用javah生成C/C++头文件（JDK 8及以下）或手动编写（JDK 10+）
4. 编写C/C++实现代码并编译为动态链接库（.dll / .so / .dylib）
5. 在Java中加载库并调用native方法

实战：编写第一个JNI程序

第1步：创建Java类并声明native方法

// HelloWorld.javapublic class HelloWorld {    // 声明一个native方法    public native void sayHello();    // 加载本地库    static {        System.loadLibrary("hello"); // 加载 libhello.so (Linux) 或 hello.dll (Windows)    }    public static void main(String[] args) {        new HelloWorld().sayHello();    }}

第2步：编译Java类

打开终端，执行以下命令：

javac HelloWorld.java

第3步：生成C头文件（以JDK 8为例）

运行以下命令生成头文件：

javah HelloWorld

这会生成 HelloWorld.h 文件，内容大致如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class HelloWorld */#ifndef _Included_HelloWorld#define _Included_HelloWorld#ifdef __cplusplusextern "C" {#endifJNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_sayHello  (JNIEnv *, jobject);#ifdef __cplusplus}#endif#endif

注意：JDK 10及以上版本已移除javah工具。你可以使用javac -h . HelloWorld.java直接生成头文件。

第4步：编写C++实现

创建 HelloWorld.cpp 文件：

#include <iostream>#include "HelloWorld.h"// 实现native方法JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_sayHello(JNIEnv *env, jobject obj) {    std::cout << "Hello from C++!" << std::endl;}

第5步：编译为动态库

Linux/macOS（需安装g++和JDK）：

g++ -shared -fPIC -I${JAVA_HOME}/include -I${JAVA_HOME}/include/linux \     -o libhello.so HelloWorld.cpp

Windows（使用MinGW或MSVC）：

g++ -shared -I"%JAVA_HOME%\include" -I"%JAVA_HOME%\include\win32" \     -o hello.dll HelloWorld.cpp

确保生成的动态库（libhello.so 或 hello.dll）位于Java可加载路径中（如当前目录）。

第6步：运行Java程序

java HelloWorld

如果一切顺利，你将看到输出：

Hello from C++!

常见问题与调试技巧

• UnsatisfiedLinkError：检查库名是否正确、库文件是否在路径中
• 函数签名不匹配：确保C函数名严格遵循Java_包名_类名_方法名格式
• 内存泄漏：JNI中分配的内存需手动释放，避免资源泄露

结语

通过本篇Java本地接口教程，你应该已经掌握了如何使用JNI开发入门的基本流程。虽然JNI涉及跨语言编程，有一定复杂度，但只要按照步骤操作，就能成功打通Java与C++之间的桥梁。记住，JNI适用于性能敏感或需要底层访问的场景，日常开发中应优先考虑纯Java解决方案。

希望这篇Java JNI教程对你有所帮助！动手试试吧，实践是最好的老师。