使用java與本地已編譯的代碼交互，通常會喪失平臺可移植性。但是，有些情況下這樣做是可以接受的，甚至是必須的，比如，使用一些舊的庫，與硬件、操作系統進行交互，或者爲了提高程序的性能。JNI標準至少保證本地代碼能工作在任何Java 虛擬機實現下。
一、JNI（Java Native Interface）的設計目的
·The standard Java class library may not support the platform-dependent features needed by your application.
·You may already have a library or application written in another programming language and you wish to make it
accessible to Java applications
·You may want to implement a small portion of time-critical code in a lower-level programming language, such as
assembly, and then have your Java application call these functions
二、JNI（Java Native Interface）的書寫步驟
·編寫帶有native聲明的方法的java類
·使用javac命令編譯所編寫的java類
·使用javah ?jni java類名生成擴展名爲h的頭文件
·使用C/C++實現本地方法
·將C/C++編寫的文件生成動態連接庫
1) 編寫java程序：
這裏以HelloWorld爲例。
代碼1：
class HelloWorld {
public native void displayHelloWorld();
static {
System.loadLibrary("hello");
}
public static void main(String[] args) {
new HelloWorld().displayHelloWorld();
}
}
聲明native方法：如果你想將一個方法做爲一個本地方法的話，那麼你就必須聲明改方法爲native的，並且不能實現。其中方法的參數和返回值在後面講述。
Load動態庫：System.loadLibrary("hello");加載動態庫（我們可以這樣理解：我們的方法displayHelloWorld()沒有實現，但是我們在下面就直接使用了，所以必須在使用之前對它進行初始化）這裏一般是以static塊進行加載的。同時需要注意的是System.loadLibrary();的參數“hello”是動態庫的名字。
main()方法
2) 編譯沒有什麼好說的了
javac HelloWorld.java
3) 生成擴展名爲h的頭文件
javah ?jni HelloWorld
頭文件的內容：
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include
/* Header for class HelloWorld */
#ifndef _Included_HelloWorld
#define _Included_HelloWorld
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: HelloWorld
* Method: displayHelloWorld
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
（這裏我們可以這樣理解：這個h文件相當於我們在java裏面的接口，這裏聲明瞭一個Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法，然後在我們的本地方法裏面實現這個方法，也就是說我們在編寫C/C++程序的時候所使用的方法名必須和這裏的一致）。
4) 編寫本地方法
實現和由javah命令生成的頭文件裏面聲明的方法名相同的方法。
代碼2：
1 #include
2 #include "HelloWorld.h"
3 #include
4 JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj)
{
printf("Hello world!\n");
return;
}
注意代碼2中的第1行，需要將jni.h（該文件可以在%JAVA_HOME%/include文件夾下面找到）文件引入，因爲在程序中的JNIEnv、jobject等類型都是在該頭文件中定義的；另外在第2行需要將HelloWorld.h頭文件引入（我是這麼理解的：相當於我們在編寫java程序的時候，實現一個接口的話需要聲明纔可以，這裏就是將HelloWorld.h頭文件裏面聲明的方法加以實現。當然不一定是這樣）。
然後保存爲HelloWorldImpl.c就ok了。
5) 生成動態庫
這裏以在Windows中爲例，需要生成dll文件。在保存HelloWorldImpl.c文件夾下面，使用VC的編譯器cl成。
cl -I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll
注意：生成的dll文件名在選項-Fe後面配置，這裏是hello，因爲在HelloWorld.java文件中我們loadLibary的時候使用的名字是hello。當然這裏修改之後那裏也需要修改。另外需要將-I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32參數加上，因爲在第四步裏面編寫本地方法的時候引入了jni.h文件。
6) 運行程序
java HelloWorld就ok。
三、JNI（Java Native Interface）的簡要使用例子
下面是一個簡單的例子實現打印一句話的功能，但是用的c的printf最終實現。一般提供給java的jni接口包括一個so文件（封裝了c函數的實現）和一個java文件（需要調用path的類）。
1． JNI的目的是使java方法中能夠調用c實現的一些函數，比如以下的java類，就需要調用一個本地函數testjni（一般聲明爲private native類型），首先需要創建文件weiqiong.java，內容如下：
class weiqiong{
static{
System.loadLibrary("testjni");//載入靜態庫，test函數在其中實現
}
private native void testjni(); //聲明本地調用
public void test(){
testjni();
}
public static void main(String args[]){
weiqiong haha = new weiqiong();
haha.test();
}
}
2．然後執行javac weiqiong.java，如果沒有報錯，會生成一個weiqiong.class。
3．然後執行javah weiqiong，會生成一個文件weiqiong.h文件，其中有一個函數的聲明如下：
JNIEXPORT void JNICALL Java_weiqiong_testjni
(JNIEnv *, jobject);
4．創建文件testjni.c將上面那個函數實現，內容如下：
#include
#include
JNIEXPORT void JNICALL Java_weiqiong_testjni
(JNIEnv *env, jobject obj)
{
printf("haha---------go into c!!!\n");
}
5．爲了生成.so文件，創建makefile文件如下：
libtestjni.so:testjni.o makefile
gcc -Wall -rdynamic -shared -o libtestjni.so testjni.o
testjni.o:testjni.c weiqiong.h
gcc -Wall -c testjni.c -I./ -I/usr/java/j2sdk1.4.0/include -I/usr/java/j2sdk1.4.0/include/linux
cl:
rm -rf *.o *.so
注意：gcc前面是tab空，j2sdk的目錄根據自己裝的j2sdk的具體版本來寫，生成的so文件的名字必須是loadLibrary的參數名前加“lib”。
6．export LD_LIBRARY_PATH=.，由此設置library路徑爲當前目錄，這樣java文件才能找到so文件。一般的做法是將so文件copy到本機的LD_LIBRARY_PATH目錄下。
7．執行java weiqiong，打印出結果：“haha---------go into c!!!”
四．JNI（Java Native Interface）調用中考慮的問題
在首次使用JNI的時候有些疑問，後來在使用中一一解決，下面就是這些問題的備忘：
1。 java和c是如何互通的？
其實不能互通的原因主要是數據類型的問題，jni解決了這個問題，例如那個c文件中的jstring數據類型就是java傳入的String對象，經過jni函數的轉化就能成爲c的char*。
對應數據類型關係如下表：
Java 類型 本地c類型 說明
boolean jboolean 無符號，8 位
byte jbyte 無符號，8 位
char jchar 無符號，16 位
short jshort 有符號，16 位
int jint 有符號，32 位
long jlong 有符號，64 位
float jfloat 32 位
double jdouble 64 位
void void N/A
2. 如何將java傳入的String參數轉換爲c的char*，然後使用?
java傳入的String參數，在c文件中被jni轉換爲jstring的數據類型，在c文件中聲明char* test，
然後test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring, NULL);
注意：test使用完後，通知虛擬機平臺相關代碼無需再訪問：(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstring, test);
3. 將c中獲取的一個char*的buffer傳遞給java？
這個char*如果是一般的字符串的話，作爲string傳回去就可以了。如果是含有’\0’的buffer，最好作爲bytearray傳出，因爲可以制定copy的length，如果copy到string，可能到’\0’就截斷了。
有兩種方式傳遞得到的數據：
一種是在jni中直接new一個byte數組，然後調用函數(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);將buffer的值copy到bytearray中，函數直接return bytearray就可以了。
一種是return錯誤號，數據作爲參數傳出，但是java的基本數據類型是傳值，對象是傳遞的引用，所以將這個需要傳出的byte數組用某個類包一下，如下：
class RetObj
{
public byte[] bytearray;
}
這個對象作爲函數的參數retobj傳出，通過如下函數將retobj中的byte數組賦值便於傳出。代碼如下：
jclass cls;
jfieldID fid;
jbyteArray bytearray;
bytearray = (*env)->NewByteArray(env,len);
(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);
cls = (*env)->GetObjectClass(env, retobj);
fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "retbytes", "[B"]);
(*env)->SetObjectField(env, retobj, fid, bytearray);
4. 不知道佔用多少空間的buffer，如何傳遞出去呢？
在jni的c文件中new出空間，傳遞出去。java的數據不初始化，指向傳遞出去的空間即可。
五．JNI中對JAVA傳入數據的處理
1． 如果傳入的是bytearray的話，作如下處理得到buffer：
char *tmpdata = (char*)(*env)->GetByteArrayElements(env, bytearray, NULL);
(*env)->ReleaseByteArrayElements(env, bytearray, tmpdata, 0);
一. 什麼是Native Method
簡單地講，一個Native Method就是一個java調用非java代碼的接口。一個Native Method是這樣一個java的方法：該方法的實現由非java語言實現，比如C。這個特徵並非java所特有，很多其它的編程語言都有這一機制，比如在C＋＋中，你可以用extern "C"告知C＋＋編譯器去調用一個C的函數。
"A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code."
在定義一個native method時，並不提供實現體（有些像定義一個java interface），因爲其實現體是由非java語言在外面實現的。，下面給了一個示例：
public class IHaveNatives
{
native public void Native1( int x ) ;
native static public long Native2() ;
native synchronized private float Native3( Object o ) ;
native void Native4( int[] ary ) throws Exception ;
}
這些方法的聲明描述了一些非java代碼在這些java代碼裏看起來像什麼樣子（view）.
標識符native可以與所有其它的java標識符連用，但是abstract除外。這是合理的，因爲native暗示這些方法是有實現體的，只不過這些實現體是非java的，但是abstract卻顯然的指明這些方法無實現體。native與其它java標識符連用時，其意義同非Native Method並無差別，比如native static表明這個方法可以在不產生類的實例時直接調用，這非常方便，比如當你想用一個native method去調用一個C的類庫時。上面的第三個方法用到了native synchronized，JVM在進入這個方法的實現體之前會執行同步鎖機制（就像java的多線程。）
一個native method方法可以返回任何java類型，包括非基本類型，而且同樣可以進行異常控制。這些方法的實現體可以制一個異常並且將其拋出，這一點與java的方法非常相似。當一個native method接收到一些非基本類型時如Object或一個整型數組時，這個方法可以訪問這非些基本型的內部，但是這將使這個native方法依賴於你所訪問的java類的實現。有一點要牢牢記住：我們可以在一個native method的本地實現中訪問所有的java特性，但是這要依賴於你所訪問的java特性的實現，而且這樣做遠遠不如在java語言中使用那些特性方便和容易。
native method的存在並不會對其他類調用這些本地方法產生任何影響，實際上調用這些方法的其他類甚至不知道它所調用的是一個本地方法。JVM將控制調用本地方法的所有細節。需要注意當我們將一個本地方法聲明爲final的情況。用java實現的方法體在被編譯時可能會因爲內聯而產生效率上的提升。但是一個native final方法是否也能獲得這樣的好處卻是值得懷疑的，但是這只是一個代碼優化方面的問題，對功能實現沒有影響。
如果一個含有本地方法的類被繼承，子類會繼承這個本地方法並且可以用java語言重寫這個方法（這個似乎看起來有些奇怪），同樣的如果一個本地方法被fianl標識，它被繼承後不能被重寫。
本地方法非常有用，因爲它有效地擴充了jvm.事實上，我們所寫的java代碼已經用到了本地方法，在sun的java的併發（多線程）的機制實現中，許多與操作系統的接觸點都用到了本地方法，這使得java程序能夠超越java運行時的界限。有了本地方法，java程序可以做任何應用層次的任務。
二.爲什麼要使用Native Method
java使用起來非常方便，然而有些層次的任務用java實現起來不容易，或者我們對程序的效率很在意時，問題就來了。
與java環境外交互：
有時java應用需要與java外面的環境交互。這是本地方法存在的主要原因，你可以想想java需要與一些底層系統如操作系統或某些硬件交換信息時的情況。本地方法正是這樣一種交流機制：它爲我們提供了一個非常簡潔的接口，而且我們無需去了解java應用之外的繁瑣的細節。
與操作系統交互：
JVM支持着java語言本身和運行時庫，它是java程序賴以生存的平臺，它由一個解釋器（解釋字節碼）和一些連接到本地代碼的庫組成。然而不管怎 樣，它畢竟不是一個完整的系統，它經常依賴於一些底層（underneath在下面的）系統的支持。這些底層系統常常是強大的操作系統。通過使用本地方法，我們得以用java實現了jre的與底層系統的交互，甚至JVM的一些部分就是用C寫的，還有，如果我們要使用一些java語言本身沒有提供封裝的操作系統的特性時，我們也需要使用本地方法。
Sun's Java
Sun的解釋器是用C實現的，這使得它能像一些普通的C一樣與外部交互。jre大部分是用java實現的，它也通過一些本地方法與外界交互。例如：類java.lang.Thread 的 setPriority()方法是用java實現的，但是它實現調用的是該類裏的本地方法setPriority0()。這個本地方法是用C實現的，並被植入JVM內部，在Windows 95的平臺上，這個本地方法最終將調用Win32 SetPriority() API。這是一個本地方法的具體實現由JVM直接提供，更多的情況是本地方法由外部的動態鏈接庫（external
dynamic link library）提供，然後被JVM調用。
三.JVM怎樣使Native Method跑起來：
我們知道，當一個類第一次被使用到時，這個類的字節碼會被加載到內存，並且只會回載一次。在這個被加載的字節碼的入口維持着一個該類所有方法描述符的list，這些方法描述符包含這樣一些信息：方法代碼存於何處，它有哪些參數，方法的描述符（public之類）等等。
如果一個方法描述符內有native，這個描述符塊將有一個指向該方法的實現的指針。這些實現在一些DLL文件內，但是它們會被操作系統加載到java程序的地址空間。當一個帶有本地方法的類被加載時，其相關的DLL並未被加載，因此指向方法實現的指針並不會被設置。當本地方法被調用之前，這些DLL纔會被加載，這是通過調用java.system.loadLibrary()實現的。
（當然使用本地方法，也是有好有壞的，看情況而定嘍。不過我個人還是覺得儘量少用，因爲本地方法也是有所消耗的，並且同時會喪失java的很多好處）
