當使用到JNI的時候,基本可以肯定Java的平台移植性注定減弱,接下來記錄一次使用Java JNI開發的經歷。
關於Java JNI的相關資料參見:
http://docs.Oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jni/spec/intro.html
下面是使用JNI常見三種場景:
1.在Java應用中標准Java類庫不支持平台相關的特性
2.已經存在用其它語言寫好的類庫,希望通過Java JNI類訪問
3.需要使用低級語言(如匯編)來實現時效性要求很高的一小部分代碼
這次使用JNI屬於第2中場景,由於加解密庫使用C來實現的,而在Java應用中使用到其加密後的密文數據,所以解密部分需要此庫。
在1和3這兩種場景下使用JNI做法相對容易一些,通常先定義好本地方法,然後通過javah生成頭文件,接著用其它語言(如C)來實現相應的功能,而2中場景則需要做一些簡單的適配,因為類庫已經存在,而在Java中定義好的本地方法並不能直接對應類庫的具體實現,所以得通過調用已存在的類庫中的方法來實現本地方法。
在開始之前有一個坑先看看:
本地編譯好的動態庫頭信息:
[ enc]$ readelf -a libfdsi.so
ELF Header:
Magic: 7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Class: ELF64
Data: 2's complement, little endian *******
Version: 1 (current)
OS/ABI: UNIX - System V
ABI Version: 0
Type: DYN (Shared object file)
Machine: Advanced Micro Devices X86-64
提供方靜態庫信息:
ELF Header:
Magic: 7f 45 4c 46 02 02 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Class: ELF64
Data: 2's complement, big endian
Version: 1 (current)
OS/ABI: UNIX - System V
ABI Version: 0
Type: REL (Relocatable file)
Machine: PowerPC64
通過對比應該很清楚了,數據存儲模式不同。這裡需要明確的是環境一致性很重要。
接下來來從頭到尾實現一個Java調用C的一個解密方法。
1.定義Java的本地方法(DataDecryt.java)
package com.cto;
public class DataDecrypt{
native public static String decrypt(String data);
}
2.通過javah命令生成頭文件(dd.h)
./javah -classpath . -jni -o dd.h com.cto.DataDecrypt
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_cto_DataDecrypt */
#ifndef _Included_com_cto_DataDecrypt
#define _Included_com_cto_DataDecrypt
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_cto_DataDecrypt
* Method: decrypt
* Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_cto_DataDecrypt_decrypt
(JNIEnv *, jclass, jstring);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
3.定義使用靜態庫中的方法的頭文件(dec.h)
#ifndef __DEC__
#define _DEC__
#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif
int ts_comm_dec(const char* in , int inlen, char* out, int* outlen);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
ts_comm_dec方法即為已經實現了的解密方法。
4.創建實現dd.h頭文件方法的cto.c文件,cto.c中將調用ts_common_dec方法
#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include "dec.h"
#include "dd.h"
//about JNI http://doc.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/functions.html
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_cto_DataDecrypt_decrypt
(JNIEnv *env, jclass jc, jstring data){
char out_str[48];
const char *enc_str = (*env)->GetStringUTFChars(env, data, 0);
const jsize enc_len = (*env)->GetStringUTFLength(env, data);
int out_len = sizeof(out_str);
ts_comm_dec(enc_str, enc_len, out_str, &out_len);
jstring plain_text = (*env)->NewStringUTF(env, out_str);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, data, enc_str);
return plain_text;
}
5.編寫測試用例(TestDataDecrypt.java)
這裡加載的類庫cto即為libcto.so。關於動態庫靜態庫命名規則可百度之。
package com.cto;
import com.cto.DataDecrypt;
public class TestDataDecrypt{
static {
System.loadLibrary("cto");
}
public static void main(String [] args){
String plainText= DataDecrypt.decrypt(args[0]);
System.out.println(plainText);
System.out.println("解密之後的長度是:"+plainText.length());
}
}
6.編譯動態庫
gcc cto.c -shared -fPIC -lstdc++ -I~/soft/jdk1.6.0_45/include -I~/soft/jdk1.6.0_45/include/linux -I~/native/enc libtsbase.a -o libcto.so
7.運行測試
./java -cp . -Djava.library.path=. com.cto.TestDataDecrypt Qt96BsMOKGjZ0oiqqhRqcA==
13********1
解密之後的長度是:11
解密後的結果和預期一致。
8.需要注意的事項
命令:javac java javah是同一版本,有時候可能系統中有多個版本的JDK
權限:從其它地方復制的文件,需要確認讀寫執行權限
其它:即便按照文中方法來,同樣會遇到各種各樣的問題,需要多多查看和發現
Android開發實踐:JNI層線程回調Java函數示例 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-03/97562.htm