使用JNA替代JNI調(diào)用本地方法

qiujingLib 2012-02-16

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JNA全稱是Java Native Access,是Sun推出的一種調(diào)用本地方法技術(shù),比起它的同門師兄JNI,JNA大大簡化了調(diào)用本地方法的過程,使用也比較方便, JNA是在JNI的基礎(chǔ)上完善的,用青出于藍(lán)而勝于藍(lán)來形容一點不為過，下面看一下JNI的調(diào)用過程：

      使用JNI你得完成上面這些步驟，比較麻煩，而是用JNA就省事多了，基本上不需要脫離Java環(huán)境就可以完成。

   JNA項目主頁是https://jna.dev./, 目前最新的版本是3.2.4 。下載時記得將自帶的Example.jar 也下載下來,這個里面提供了一些JNA的例子，通過這個能夠更快的了解JNA。

    使用JNA的調(diào)用本地方法的時候需要自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，下面我們通過調(diào)用Windows提供的的鎖定工作站方法來了解一下JNA。

    1、首先查詢Windows API知道鎖定工作站的方法在user32.dll中定義，接下來定義一個接口來繼承JNA的Library.java接口,用作聲明DLL庫文件,這里我們就把它命名為User32：

public interface User32 extends Library {

}

2、查詢user32.dll提供的API得知鎖定工作方法是LockWorkStation，返回類型是boolean型，在User32.java中新增相應(yīng)的方法：

boolean LockWorkStation();

這樣我們的User32.java這個類就定義好了。接下來我們寫測試程序進行調(diào)用。

3、編寫測試類比如LockWorkStation.java,首先通過JNA的Native類加載對應(yīng)的dll：

User32 user32 = (User32) Native.loadLibrary("user32", User32.class);

然后就可以調(diào)用LockWorkStation方法了，完整代碼如下：

public class LockWorkStation {
    public static void main(String[] args) {
       User32 user32 = (User32) Native.loadLibrary("user32", User32.class);
       user32.LockWorkStation();
    }
}

這里說明一下loadLibrary方法中第一個參數(shù)是需要加載的dll文件名稱,第二個參數(shù)的作用是讓JNA使用這個類的加載器去加載DLL文件,加載順序是,先從Users.class類的當(dāng)前文件夾找,如果沒有找到,再在工程當(dāng)前文件夾下面找win32/win64文件夾，找到后搜索對應(yīng)的dll文件,如果找不到再到WINDOWS下面去搜索，再找不到就會拋異常了。以TWAINDSM.dll將文件放到工程的根文件夾可以按照下面這個格式放：

上面的User32定義的是dll庫文件，有時會碰到比如HANDLE、POINT、WORD和MSG等數(shù)據(jù)類型，有些數(shù)據(jù)類型JNA中沒有提供，需要自己定義，根據(jù)作用的不同，定義的時候繼承的父類也不一樣，比如HANDLE定義方法是：

class HANDLE extends PointerType {
        private boolean immutable;
        public HANDLE() { }
        public HANDLE(Pointer p) { setPointer(p); immutable = true; }
       public Object fromNative(Object nativeValue, FromNativeContext context) {
            Object o = super.fromNative(nativeValue, context);
            if (INVALID_HANDLE_VALUE.equals(o))
                return INVALID_HANDLE_VALUE;
            return o;
        }
        public void setPointer(Pointer p) {
            if (immutable)
                throw new UnsupportedOperationException("immutable reference");
            super.setPointer(p);
        }
    }

HANDLE被定義為類型安全的指針。而POINT用作表示坐標(biāo)，不需要這么復(fù)雜，定義方式為：

class POINT extends Structure {
        public int x, y;
        public POINT() { }
        public POINT(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; }
  }

     使用JNA的過程中也不一定會一帆風(fēng)順,比如會拋出”非法內(nèi)存訪問”,這時候檢查一下變量是否==null。還有內(nèi)存對齊的問題，當(dāng)從內(nèi)存中獲取圖片信息進行保存的時候，如果內(nèi)存對齊處理不好,就會拋出很嚴(yán)重的異常,導(dǎo)致JVM異常退出，JNA提供了四種內(nèi)存對齊的方式，分別是：ALIGN_DEFAULT、ALIGN_NONE、ALIGN_GNUC和ALIGN_MSVC。ALIGN_DEFAULT采用平臺默認(rèn)的對齊方式(推薦);ALIGN_NONE是不采用對齊方式；ALIGN_GNUC為針對linux/gcc操作系統(tǒng)的對齊方式。ALIGN_MSVC為針對win32/msvc架構(gòu)的內(nèi)存對齊方式。

     JNA也提供了一種保護機制.比如防止JNA出現(xiàn)異常不會導(dǎo)致JVM異常退出，默認(rèn)是開啟這個功能的，開啟方式為System.setProperty(“jna.protected”,”true”); 記得要在JNA加載dll文件之前調(diào)用，然后try {...} catch(Throwable e)異常，不過你也不要期望過高,不要以為加上這個就萬事大吉,出現(xiàn)”非法內(nèi)存訪問”的時候還是會束手無策。JNA也提供了一種保護機制.比如防止JNA出現(xiàn)異常不會導(dǎo)致JVM異常退出，默認(rèn)是開啟這個功能的，開啟方式為System.setProperty(“jna.protected”,”true”); 記得要在JNA加載dll文件之前調(diào)用，然后try {...} catch(Throwable e)異常，不過你也不要期望過高,不要以為加上這個就萬事大吉,出現(xiàn)”非法內(nèi)存訪問”的時候還是會束手無策。