Introduzione a Java Native Interface (JNI)

Getting Started With Java Native Interface



Java Native Interface, abbreviato JNI, è un'interfaccia di programmazione che consente agli sviluppatori Java di eseguire codici e frammenti di altri linguaggi di programmazione in Java. Viene fornito insieme all'essenziale Java Software Development Kit, o SDK (lo tratteremo in un altro tutorial).

JNI è anche venerato per la sua funzione di chiamare l'API per intrufolarsi in una macchina virtuale Java nelle applicazioni Java. Ciò consente agli sviluppatori di invocare il codice java all'interno del codice dell'applicazione nativa.







Se hai passato un po' di tempo a lavorare con Java, probabilmente ti sei già imbattuto nei numerosi problemi di prestazioni che inevitabilmente ti si presentano. Questo non è un problema quando si esegue lo stesso codice nella lingua nativa, che può funzionare oltre diciotto volte più velocemente se letto in un modello compilato. Oltre a ciò, puoi anche utilizzare routine hardware obsolete/incompatibili con codici nativi in ​​altre lingue.



Questo tutorial dimostrerà come il codice C/C++ della macchina può essere richiamato dall'interno di un'applicazione Java.



Prerequisiti

Avrai bisogno di alcune cose per seguire correttamente questa guida. Questi includono il compilatore Java, o Javac.exe, insieme alla JVM, così come il generatore C del metodo nativo (javah.exe). Tutti e tre questi sono integrati nel kit di sviluppo software, quindi sei a posto se lo hai. Oltre a questi tre, avrai anche bisogno dei file che definiscono JNI, inclusi i file di intestazione nativi e i file di libreria completi.





E, naturalmente, in un tutorial sull'esecuzione dei codici C e C++, utilizzeremo anche il compilatore C per creare una libreria condivisa.

Componenti JNI

JNI è principalmente guidato da due componenti, vale a dire h e javah. H è il componente del file di intestazione che sostituisce i codici nativi con il codice java, mentre Javah fa in modo che questo file possa essere caricato da solo nei file di intestazione dell'app.



Richiamo di C/C++ dal codice Java

Passaggio 1: scrivere il codice in Java

Il codice viene prima scritto in java ed è conforme a tre condizioni. Innanzitutto, viene scritto con il metodo nativo per essere invocato in seguito. In secondo luogo, deve caricare la libreria condivisa di cui fa parte il codice nativo e, infine, deve invocare i metodi nativi.

Usiamo questo codice per illustrare ulteriormente:

Notare le righe 3 e 6; queste sono le righe in cui sono inclusi i metodi nativi. Il codice che carica le librerie condivise si trova sulla riga 10, il che porta all'invocazione del metodo tra le righe da 12 a 15.

Passaggio 2: compilazione del codice java in bytecode

Il secondo passo ha a che fare con la compilazione del codice java. Il compilatore javac può fare il lavoro qui per noi; basta dare il comando qui sotto:

$javac Esempio1.Giava

Passaggio 3: creare file di intestazione C/C++

Successivamente, devono essere creati i file di intestazione della lingua nativa. Questi file di intestazione alimentano le firme dei codici nativi.

Questi file di intestazione possono essere creati con lo strumento nativo javah, un generatore di stub C in bundle con SDK, utilizzando il seguente comando:

javah Esempio1

Il seguente output dovrebbe restituire:

Passaggio 4: scrittura del codice nativo

Qui è dove scriveremo il codice C/C++. Dovresti annotare tutte le firme che devono assomigliare alle dichiarazioni che abbiamo fatto nel passaggio 1.

Di seguito è riportata un'implementazione scritta in linguaggio C:

Passaggio 5: crea una libreria condivisa

Una libreria condivisa può essere creata con qualsiasi compilatore. Poiché la libreria condivisa contiene il codice nativo, dovremo crearne uno.

Passaggio 6: avvia il tuo programma

Questo passaggio prevede la valutazione del codice e l'identificazione di eventuali problemi con il programma. Ciò coinvolgerà l'ambiente di runtime Java perché il codice verrà eseguito principalmente in JVM.

Emetti il ​​seguente comando:

java Esempio1

Dovrebbe restituire:

Quindi questa era la nostra breve guida per principianti all'utilizzo di Java Native Interface. Ci auguriamo che tu lo abbia trovato utile.

Imparare a lavorare con JNI è essenziale per chiunque voglia sviluppare applicazioni Java, in particolare applicazioni Android per smartphone.