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给大家介绍一个最新的访问本机代码的Java框架—JNA。

JNA(Java Native Access)框架是一个开源的Java框架，是SUN公司主导开发的，建立在经典的JNI的基础之上的一个框架。

JNA项目地址：https://jna.dev.java.net/

我们知道，使用JNI调用.dll/.so共享类库是非常非常麻烦和痛苦的。

如果有一个现有的.dll/.so文件，如果使用JNI技术调用，我们首先需要另外使用C语言写一个.dll/.so共享库，使用SUN规定的数据结构

替代C语言的数据结构，调用已有的  dll/so中公布的函数。

然后再在Java中载入这个适配器dll/so，再编写Java   native函数作为dll中函数的代理。

经过2个繁琐的步骤才能在Java中调用本地代码。

因此，很少有Java程序员愿意编写调用dll/.so库中的原生函数的java程序。这也使Java语言在客户端上乏善可陈。可以说JNI是Java的

一大弱点！

而在.NET平台上，强大的P/Invoke技术使我们Java程序员非常羡慕。使用P/Invoke技术，只需要使用编写一个.NET函数，再加上一个

声明的标注，就可以直接调用dll中的函数。不需要你再使用C语言编写dll来适配。

不逊于P/Invoke的JNA

使用JNA，不需要再编写适配用的.dll/.so，只需要在Java中编写一个接口和一些代码，作为.dll/.so的代理，就可以在Java程序中调用

dll/so。

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Platform;

/**
 * @description: TODO
 * @author Somnus date 2015年4月1日 下午1:26:56
 */
public class HelloWorld {
    public interface CLibrary extends Library {
        CLibrary INSTANCE = (CLibrary) Native.loadLibrary(
                (Platform.isWindows() ? "msvcrt" : "c"), 
                CLibrary.class);
        void printf(String format, Object... args);
    }
    public static void main(String[] args) {
        CLibrary.INSTANCE.printf("Hello, World\n");
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            CLibrary.INSTANCE.printf("Argument %d: %s\n", i, args[i]);
        }
    }
}

Hello, World
 
    但是，请注意，这个程序实际上是使用msvcrt.dll这个C运行时库中的printf函数打印出上面这些字符的。
 
    看，多简单，不需要写一行C代码，就可以直接在Java中调用外部动态链接库中的函数！

JNA技术解密

JNA工作原理

JNA是建立在JNI技术基础之上的一个Java类库，它使您可以方便地使用java直接访问动态链接库中的函数。

原来使用JNI，你必须手工用C写一个动态链接库，在C语言中映射Java的数据类型。

JNA中，它提供了一个动态的C语言编写的转发器，可以自动实现Java和C的数据类型映射。你不再需要编写C动态链接库。

当然，这也意味着，使用JNA技术比使用JNI技术调用动态链接库会有些微的性能损失。可能速度会降低几倍。但影响不大。
 
JNA技术难点

1，当前路径是在项目下，而不是bin输出目录下。

2，数据结构的对应关系：

Java—C和操作系统数据类型的对应表

Dll是C函数的集合、容器，这正和接口的概念吻合。

我们定义这样一个接口，

public interface TestDll1 extends Library {
                   /**
                    * 当前路径是在项目下，而不是bin输出目录下。
                    */
                   TestDll1 INSTANCE = (TestDll1)Native.loadLibrary("TestDll1", TestDll1.class);
                   public void say(WString value);
                  
 }
 

如果dll是以stdcall方式输出函数，那么就继承StdCallLibrary。否则就继承默认的Library接口。

      dll或者.so文件的名字，但不带后缀名。这符合JNI的规范，因为带了后缀名就不可以跨操作系统平台了。

          搜索dll的路径是：

•               项目的根路径
•               操作系统的全局路径、
•               path指定的路径。

     第二个参数是本接口的Class类型，JNA通过这个Class类型，根据指定的dll/.so文件，动态创建接口的实例。

public void say(WString value);

这是JNA，甚至所有跨平台调用的难点。这里，C语言的函数参数是：wchar_t*。

JNA中对应的Java类型是WStirng。

这里面提到一点，我在项目用出现过这种类型，jna调用C的时候如何去获取C中输出参数的值

OpenSSL_DeriveKey(
    char       * pszKey,          // 输出参数，保存导出的密钥的缓存
    unsigned int uiLen,           // 输入参数，要求导出的密钥的长度，此时调用者需要保证缓存 pszKey 的大小
    const char * pszInitKey,      // 输入参数：初始密钥
    unsigned int uiInitKeyLen,    // 输入参数：初始密钥的长度
    //   为 0 时，当 pszInitKey 为字符串，自动取该字符串的长度
    const char * pszSalt,         // 输入参数：盐（属于干扰信息）
    unsigned int uiSaltLen,       // 输入参数：盐的长度
    //   为 0 时，当 pszSalt 为字符串，自动取该字符串的长度
    unsigned int uiIterationCount // 重复次数
    ); // 0：成功，其它：失败

int OpenSSL_DeriveKey(String pszKey , int uiLen, String pszInitKey, int uiInitKeyLen, String pszSalt,
            int uiSaltLen, int uiIterationCount);

java调用的时候怎么得到pszkey的值呢

这时候有个Pointer类以及它的子类Memory可以帮助到我们，具体的可以查看相关api，这里我只给出一个例子

/*生成MAC校验*/
/*************
参数说明：
输入参数：
   method   ：算法模式 0-恒生（默认）
                       1-标准
                       2-BPI
   databuf  ：待生成MAC串
   datalen  : databuf串的最小8的整数倍长度(例如：如果databuf长度为7，datalen=8。
                                           如果databuf长度为13，则datalen=16)
   key      ：密钥
   MAC      ：生成的MAC
   
*************/
char *GenerateMAC(int method, char *databuf, int datalen, char *key, char *MAC);

public class JNAUtil {
    public interface NativeInterface extends Library {
        public static final NativeInterface INATANCE = (NativeInterface) Native.loadLibrary("HsDes", NativeInterface.class);
        /**
         * 恒生MAC算法::填写MAC_HS
         * @param method    算法模式 0-恒生（默认）1-标准  2-BPI
         * @param dataBuf   待生成MAC串
         * @param dataLen   databuf串的最小8的整数倍长度(例如：如果databuf长度为7，datalen=8。如果databuf长度为13，则datalen=16)
         * @param key       密钥
         * @param mac       生成的MAC
         * @return
         * 注:(方法名必须和C底层一样，不能采取驼峰命名方式)
         */
        public String GenerateMAC(int method, Pointer databuf, int datalen, String key, Pointer mac) throws Exception;
    }
    /**
     * 生成MAC
     * @param method
     * @param databuf
     * @param datalen
     * @param key
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String generateMAC(int method, String databuf, int datalen, String key) throws Exception{
        byte[] sb = databuf.getBytes("GB2312");
        int len = sb.length;
        if(len%8 != 0){
            len = (len/8 +1)*8;
        }
        Pointer sp = new Memory(len);
        for(int i=0;i<len;i++){
            if(i < sb.length){
                sp.setByte(i, sb[i]);
            }else{
                sp.setByte(i, (byte)0x00);
            }
        }
        Pointer p = new Memory(8);
        NativeInterface.INATANCE.GenerateMAC(method, sp, datalen, key, p);
        byte[] result = p.getByteArray(0,8);
        return StringUtils.rightPad(byte2hex(result).toUpperCase(), 32, '0');
    }
    // 从字节数组到十六进制字符串转换 
    private static String byte2hex(byte[] arr) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();  
        for (int i = 0; i < arr.length; ++i) {
            final String HEX = "0123456789abcdef"; 
            // 取出这个字节的高4位，然后与0x0f与运算，得到一个0-15之间的数据，通过HEX.charAt(0-15)即为16进制数  
            sb.append(HEX.charAt((arr[i] >> 4) & 0x0f));  
            // 取出这个字节的低位，与0x0f与运算，得到一个0-15之间的数据，通过HEX.charAt(0-15)即为16进制数  
            sb.append(HEX.charAt(arr[i] & 0x0f));  
        }  
        return sb.toString();  
    }
}

 所有跨平台、跨语言调用的难点

有过跨语言、跨平台开发的程序员都知道，跨平台、语言调用的难点，就是不同语言之间数据类型不一致造成的问题。绝大部分跨平台调用的失败，都

是这个问题造成的。

关于这一点，不论何种语言，何种技术方案，都无法解决这个问题，这需要程序员的仔细开发和设计。这是程序员的责任。

 
常见的跨平台调用有：

1. Java调用C语言编写的dll、.so动态链接库中的函数。
2. NET通过P/Invoke调用C语言编写的dll、.so动态链接库中的函数。
3. 通过WEBService，在C,C++,Java,.NET等种种语言间调用。WebService传递的是xml格式的数据。

如，WEBService调用中，很多语言，如Java，.NET都有自动实现的Java/.NET类型和XML类型之间的映射的类库或者工具。但是，在现实的编程环境

中，如果类型非常复杂，那么这些自动转换工具常常力不从心。要么Object-XML映射错误。要么映射掉大量的内存。

 
因此，我个人对这些Object-XML映射框架相当不感冒。我现在使用WEBService，都是直接手工使用xml处理工具提取xml中的数据构建对象。或者反过

来，手工根据Object中的属性值构建xml数据。

 
Java和C语言之间的调用问题，也是如此。

Java要调用C语言的函数，那么就必须严格按照C语言要求的内存数量提供Java格式的数据。要用Java的数据类型完美模拟C语言的数据类型。

JNA已经提供了大量的类型匹配C语言的数据类型。

 跨平台、跨语言调用的第一原则：就是尽量使用基本、简单的数据类型，尽量少跨语言、平台传递数据！只有你才能拯救你自己。

如果在你的程序中，有复杂的数据类型和庞大的跨平台数据传递。那么你必须另外写一些Fa?ade接口，把需要传递的数据类型简化，把需要传递的数

据量简化。否则，不论是实现的难度还是程序的性能都很难提高。

 
JNI还是不能废

我们已经见识了JNA的强大。JNI和它相比是多么的简陋啊！但是，有些需求还是必须求助于JNI。

JNA是建立在JNI技术基础之上的一个框架。使用JNI技术，不仅可以实现Java访问C函数，也可以实现C语言调用Java代码。

而JNA只能实现Java访问C函数，作为一个Java框架，自然不能实现C语言调用Java代码。此时，你还是需要使用JNI技术。

JNI是JNA的基础。是Java和C互操作的技术基础。

Java框架JNA调用C方法(windows链接库dll文件、linux链接库so文件)

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原文地址：http://blog.csdn.net/lovesomnus/article/details/45073343