Java通過JNI調(diào)用C++動態(tài)庫的完整流程詳解

更新時間：2025年04月09日 09:17:10 作者：頗有幾分姿色

JNI（Java Native Interface）,是實現(xiàn)Java/Kotlin與C/C++語言之間交互的橋梁,本文主要為大家介紹了Java通過JNI調(diào)用C++動態(tài)庫的完整流程,需要的可以參考下

示例環(huán)境

項目	說明
JDK	8
C++ 編譯器	Visual Studio 2019
Java 開發(fā)工具	IntelliJ IDEA 2021.3
操作系統(tǒng)	Windows 10

Java 項目結(jié)構(gòu)概覽

編寫 Java 類

在 org.jni.nativejni 包下創(chuàng)建類 HelloWorldJni.java：

package org.jni.nativejni;

public class HelloWorldJni {

    static {
        // 加載 C++ 編譯生成的 DLL
        System.load("E:/vsproject/HelloWorld/x64/Release/HelloWorld.dll");
    }

    // native 方法聲明
    public native String sayHello(String str1, String str2);
    public native int add(int a, int b);

    public static void main(String[] args) {
        HelloWorldJni hw = new HelloWorldJni();
        System.out.println("拼接字符串：" + hw.sayHello("Hello", "World"));
        System.out.println("相加：" + hw.add(52, 23));
    }
}

生成 JNI 頭文件

方法一：使用 javac -h（推薦方式，支持 JDK8+）

在項目根目錄下執(zhí)行命令：

javac -h src/main/jni src/main/java/org/jni/nativejni/HelloWorldJni.java

說明：

-h 參數(shù)用于指定生成頭文件的目錄。
這個命令會編譯 .java 文件然后生成 .class 文件，同時生成 JNI 頭文件。

注意：這個命令會在源碼目錄中生成 .class 文件，建議在 target/classes 中操作，避免污染源碼。

方法二：使用 javah（僅適用于 JDK8）

先使用 Maven 編譯項目：

mvn clean install

然后執(zhí)行：

javah -classpath target/classes -d src/main/jni org.jni.nativejni.HelloWorldJni

說明：

-classpath 指定 .class 文件的根路徑。
-d 指定 JNI 頭文件的輸出目錄。

實現(xiàn) JNI 層與調(diào)用 DLL 方法

使用 Visual Studio 編譯生成 DLL

1.創(chuàng)建一個新的 C++ DLL 項目，項目名稱為 HelloWorld。

2.添加源文件：

HelloWorld.cpp：實現(xiàn) DLL 的原始功能邏輯。
HelloWorldJNI.cpp：實現(xiàn) JNI 橋接代碼。

3.配置項目屬性：

C/C++ → 常規(guī) → 附加包含目錄中添加：

JDK 的 include 目錄
JDK 的 include/win32 目錄

C++ 頭文件：HelloWorld.h

#ifndef HELLO_WORLD_H
#define HELLO_WORLD_H

// 導出 HelloWorld 函數(shù)
extern "C" __declspec(dllexport) const char* HelloWorld(const char* str1, const char* str2);

// 導出 Add 函數(shù)
extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int a, int b);

#endif // HELLO_WORLD_H#pragma once

C++ 實現(xiàn)：HelloWorld.cpp

// HelloWorld.cpp
#include "pch.h" // 如果 VS 生成了預編譯頭文件
#include "HelloWorld.h" // 引入頭文件
#include <iostream>
#include <string>

extern "C" __declspec(dllexport) const char* HelloWorld(const char* str1, const char* str2) {
    static std::string result; // 使用靜態(tài)變量存儲返回值，確保返回的指針有效
    result = std::string(str1) + "," + std::string(str2);
    return result.c_str(); // 返回拼接后的 C 字符串
}

// 一個簡單的加法函數(shù)
extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int a, int b) {
    return a + b;
}

JNI 頭文件：org_jni_nativejni_HelloWorldJni.h

由 javac -h 或 javah 自動生成，內(nèi)容如下：

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

#ifndef _Included_org_jni_nativejni_HelloWorldJni
#define _Included_org_jni_nativejni_HelloWorldJni
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     org_jni_nativejni_HelloWorldJni
 * Method:    sayHello
 * Signature: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_org_jni_nativejni_HelloWorldJni_sayHello
  (JNIEnv *, jobject, jstring, jstring);

/*
 * Class:     org_jni_nativejni_HelloWorldJni
 * Method:    add
 * Signature: (II)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_org_jni_nativejni_HelloWorldJni_add
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

JNI 實現(xiàn)：HelloWorldJNI.cpp

#include "pch.h" // 如果 VS 生成了預編譯頭文件
#include "org_jni_nativejni_HelloWorldJni.h"  // 引入自動生成的 JNI 頭文件
#include "HelloWorld.h"    // 引入自定義的頭文件，調(diào)用已有的 DLL 接口

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_org_jni_nativejni_HelloWorldJni_sayHello
(JNIEnv* env, jobject, jstring jStr1, jstring jStr2) {
    // 將 Java 字符串轉(zhuǎn)換為 C 字符串
    const char* str1 = env->GetStringUTFChars(jStr1, nullptr);
    const char* str2 = env->GetStringUTFChars(jStr2, nullptr);

    // 調(diào)用 C++ 動態(tài)庫函數(shù)
    const char* result = HelloWorld(str1, str2);

    // 釋放 Java 字符串的本地內(nèi)存
    env->ReleaseStringUTFChars(jStr1, str1);
    env->ReleaseStringUTFChars(jStr2, str2);

    // 將 C 字符串轉(zhuǎn)換為 Java 字符串并返回
    return env->NewStringUTF(result);
}


JNIEXPORT jint JNICALL Java_org_jni_nativejni_HelloWorldJni_add
(JNIEnv*, jobject, jint a, jint b) {
    return Add(a, b); // 調(diào)用原始的 Add 函數(shù)
}

提示：這里為了演示方便，JNI 橋接代碼和業(yè)務邏輯放在同一個項目中。實際開發(fā)時橋接層要單獨封裝，便于維護與復用。