\nDen bog, du l\u00e6ser her, er fra 1998, og mange ting kan have \u00e6ndret sig siden da.
\nVi h\u00e5ber, at du stadig kan finde relevant information i den.
\nHvis du vil l\u00e6se aktuelle oplysninger om de avancerede dele af Java, anbefaler vi
\nbogen Core Java – Advanced Features<\/a>
Med JNI er det muligt at tilg\u00e5 metoder, der er skrevet i et andet programmeringssprog og kompileret til operativsystemets bin\u00e6re kode. Det er ikke kun anvendeligt, n\u00e5r man skal tilg\u00e5 funktioner i operativsystemet, men ogs\u00e5 hvis man vil kombinere Java-programmer med programmer skrevet i andre programmeringssprog. Man kan for eksempel forestille sig, at realtidsdelen af en applikation skrives i C eller C++, mens den del, der foretager netv\u00e6rkskommunikation, skrives i Java.<\/p>\n
<\/p>\n
I dette kapitel vil det f\u00f8rst blive gennemg\u00e5et, hvordan man laver et simpelt program, der kalder en metode i et C++-program. Herefter vil de mere avancerede muligheder blive gennemg\u00e5et.<\/p>\n
<\/p>\n
Kapitlet kr\u00e6ver et vist kendskab til C++, da alle eksempler p\u00e5 native kode vil blive skrevet i det sprog. Som compiler er Microsoft Visual C++ 4.2 benyttet.<\/p>\n
<\/p>\n
Et simpelt kald til en native metode<\/h1>\n
Processen med at implementere native kode i sit Java-program kan opdeles i fem trin:<\/p>\n
- \n
- Skriv Java-koden.<\/li>\n
- Kompil\u00e9r Java-koden.<\/li>\n
- Opret en headerfil.<\/li>\n
- Skriv implementeringen af den native metode.<\/li>\n
- Kompil\u00e9r den native kode.<\/li>\n<\/ol>\n
Java-koden skal best\u00e5 af to ting. Dels skal den eller de native metoder defineres, og der skal v\u00e6re en statisk programblok i klassen, der indl\u00e6ser det library<\/em>, der indeholder den native metode. Et library\u00a0er det, der i Windows kendes som en DLL-fil (Dynamic Link Library).<\/p>\n
Ved den native metode angives kun metodens hoved. Dette markeres med det reserverede ord native. Indl\u00e6sningen af library\u2019et sker ved hj\u00e6lp af<\/p>\n
<\/p>\n
metoden System.loadLibrary. Det betyder, at en klasse med native metoder kan komme til at se s\u00e5ledes ud:<\/p>\n
public class SigHej<\/p>\n
{<\/p>\n
public native void hejsa();<\/p>\n
<\/p>\n
static<\/p>\n
{<\/p>\n
System.loadLibrary (“hej”);<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Fordelen ved at placere loadLibrary-metodekaldet i en statisk blok er, at man er sikker p\u00e5, at det bliver udf\u00f8rt, hvadenten klassen initialiseres eller ej. Hvor constructors kun bliver udf\u00f8rt, n\u00e5r en klasse instantieres, bliver den statiske blok udf\u00f8rt, s\u00e5 snart klassen bliver indl\u00e6st.<\/p>\n
<\/p>\n
Det er imidlertid ikke nok bare at definere den native metode. Den skal ogs\u00e5 kaldes. Dette sker \u2013 i dette eksempel \u2013 fra en klasse, der hedder NativeHej:<\/p>\n
<\/p>\n
public class NativeHej<\/p>\n
{<\/p>\n
public static final void main (String args[])<\/p>\n
{<\/p>\n
new SigHej().hejsa();<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Som det ses, kaldes den native metode ligesom alle andre metoder. Det er s\u00e5ledes ikke muligt for brugeren at se, om en metode er skrevet i Java eller et andet sprog.<\/p>\n
<\/p>\n
Ligeledes kompileres programmet p\u00e5 pr\u00e6cis samme m\u00e5de som andre Java-programmer.<\/p>\n
<\/p>\n
N\u00e5r Java-koden er kompileret, kan man begynde at koncentrere sig om C++-koden. F\u00f8rste skridt i den forbindelse er at oprette en headerfil. Det g\u00f8r man ved hj\u00e6lp af programmet javah, der er inkluderet i Suns JDK. Dette program arbejder p\u00e5 den klassefil, der indeholder definitionen af den native metode \u2013 i dette eksempel SigHej \u2013 og opretter p\u00e5 den baggrund en headerfil, der kan inkluderes i C++-programmet. javah kaldes i Windows 95 med f\u00f8lgende kommando:<\/p>\n
<\/p>\n
javah \u2013jni SigHej<\/p>\n
<\/p>\n
javah genererer en headerfil ved navn SigHej.h. Den fil ser s\u00e5ledes ud:<\/p>\n
<\/p>\n
\/* DO NOT EDIT THIS FILE – it is machine generated *\/<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
\/* Header for class SigHej *\/<\/p>\n
<\/p>\n
#ifndef _Included_SigHej<\/p>\n
#define _Included_SigHej<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
extern “C” {<\/p>\n
#endif<\/p>\n
\/*<\/p>\n
<\/p>\n
* Class:\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 SigHej<\/p>\n
* Method:\u00a0\u00a0\u00a0 hejsa<\/p>\n
* Signature: ()V<\/p>\n
*\/<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_SigHej_hejsa<\/p>\n
(JNIEnv *, jobject);<\/p>\n
<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
}<\/p>\n
#endif<\/p>\n
#endif<\/p>\n
<\/p>\n
Java_SigHej_hejsa er den funktion, der skal implementeres i C++. Man bruger signaturen fra header-filen, n\u00e5r man implementerer funktionen. Funktionen navngives efter f\u00f8lgende regler: F\u00f8rst s\u00e6ttes navnet Java. Derefter kommer navnet p\u00e5 den pakke, klassen befinder sig i. Det n\u00e6ste komponent er navnet p\u00e5 klassen, og det sidste er navnet p\u00e5 selve metoden. Elementerne adskilles med en understregning (_). Hvis klassen ikke befinder sig i en pakke \u2013 som i dette tilf\u00e6lde \u2013 undlades dette element i funktionsnavnet.<\/p>\n
<\/p>\n
I headerfilen har funktionen 2 parametre, selvom den oprindelige Java-metode ingen parametre havde. JNI kr\u00e6ver, at alle native metoder har disse to parametre. Det f\u00f8rste parameter er en pointer til et JNIEnv-objekt. Dette objekt bruges til at tilg\u00e5 variabler og parametre, der gives den native metode fra Java-systemet. Det andet parameter, er et jobject. Dette er selve det objekt, metoden befinder sig i. Hvis metoden i Java er statisk, vil det v\u00e6re en reference til selve klassen. jobject-referencen minder en smule om this-pointeren i C++. Blot skal man v\u00e6re opm\u00e6rksom p\u00e5, at man i en statisk metode for en reference til klassen i stedet for til et objekt.<\/p>\n
<\/p>\n
Da dette er et simpelt eksempel, vil ingen af de to parametre blive brugt, men de vil blive gennemg\u00e5et senere i kapitlet.<\/p>\n
<\/p>\n
Med udgangspunkt i den genererede headerfil, kan man nu skrive implementeringen i et andet programmeringssprog end Java \u2013 i dette eksempel C++. Her kommer C++-koden til at se s\u00e5ledes ud:<\/p>\n
<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
#include <stdio.h><\/p>\n
<\/p>\n
#include <sighej.h><\/p>\n
<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_SigHej_hejsa (JNIEnv *, jobject)<\/p>\n
{<\/p>\n
printf (“Hejsa verden!\\n”);<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Implementeringen af selve funktionen er simpel. printf-funktionen bruges til at udskrive beskeden \u2013 derfor bliver stdio.h inkluderet. Naturligvis bliver ogs\u00e5 sighej.h inkluderet. Hver gang man implementerer en native metode, skal man inkludere filen jni.h. Denne findes i biblioteket include\\ under roden af Java-installationen. Denne fil inkluderer jni_md.h, der findes i biblioteket include\\win32.<\/p>\n
<\/p>\n
Med Microsoft Visual C++ 4.2 skal f\u00f8lgende kommando bruges til at kompilere C++-programmet<\/p>\n
<\/p>\n
<\/p>\n
cl -Ic:\\jdk12\\include -Ic:\\jdk12\\include\\win32 -If:\\msdev\\include -LD -ML hejImpl.cpp -Fehej.dll<\/p>\n
<\/p>\n
Man skal naturligvis \u00e6ndre placeringen af include-filerne, hvis JDK ikke er installeret i c:\\jdk12.<\/p>\n
<\/p>\n
N\u00e5r C++-filen er kompileret, er Java-applikationen klar til at blive k\u00f8rt. Det g\u00f8r man \u2013 som vanligt \u2013 ved at skrive<\/p>\n
<\/p>\n
java NativeHej<\/p>\n
<\/p>\n
Nu hvor det grundl\u00e6ggende i JNI er blevet gennemg\u00e5et, kan man g\u00e5 videre med de mere avancerede muligheder.<\/p>\n
<\/p>\n
Parametre<\/h1>\n
<\/p>\n
I ovenst\u00e5ende eksempel havde den native metode ingen parametre og heller ingen returv\u00e6rdi. I dette afsnit vil det blive gennemg\u00e5et, hvordan man h\u00e5ndterer parametre, og hvordan man returnerer v\u00e6rdier.<\/p>\n
<\/p>\n
Som eksempel vil blive brugt en klasse \u2013 FileInfo \u2013 der har en metode, som hedder fileSize. fileSize returnerer st\u00f8rrelsen af en given fil i kilobytes. Navnet p\u00e5 filen gives med som parameter. Det betyder, at klassen kommer til at se s\u00e5ledes ud:<\/p>\n
<\/p>\n
public class FileInfo<\/p>\n
{<\/p>\n
public native int fileSize (String filename);<\/p>\n
<\/p>\n
static<\/p>\n
{<\/p>\n
System.loadLibrary (“File”);<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Baseret p\u00e5 den kompilerede klassefil genererer javah f\u00f8lgende headerfil:<\/p>\n
\/* DO NOT EDIT THIS FILE – it is machine generated *\/<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
\/* Header for class FileInfo *\/<\/p>\n
#ifndef _Included_FileInfo<\/p>\n
#define _Included_FileInfo<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
extern “C” {<\/p>\n
#endif<\/p>\n
\/*<\/p>\n
* Class:\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 FileInfo<\/p>\n
* Method:\u00a0\u00a0\u00a0 fileSize<\/p>\n
* Signature: (Ljava\/lang\/String;)I<\/p>\n
*\/<\/p>\n
JNIEXPORT jint JNICALL Java_FileInfo_fileSize<\/p>\n
(JNIEnv *, jobject, jstring);<\/p>\n
<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
#endif<\/p>\n
#endif<\/p>\n
<\/p>\n
Her ses det, at signaturen af metoden er \u00e6ndret. Udover de to parametre, der blev diskuteret i forrige afsnit, er String i parameterlisten blevet erstattet af jstring, mens returtypen int er blevet til jint. Dette skyldes, at javah foretager en automatisk konvertering fra Java-typer til JNI-typer.<\/p>\n
<\/p>\n
Nedenst\u00e5ende skema viser sammenh\u00e6ngen mellem Javas primitive type og JNI typerne.<\/p>\n
<\/p>\n
\n\n
\n java-type<\/td>\n jni-type<\/td>\n st\u00f8rrelse i bits<\/td>\n<\/tr>\n \n Boolean<\/td>\n jboolean<\/td>\n 8, unsigned<\/td>\n<\/tr>\n \n byte<\/td>\n jbyte<\/td>\n 8<\/td>\n<\/tr>\n \n Char<\/td>\n jchar<\/td>\n 16, unsigned<\/td>\n<\/tr>\n \n Short<\/td>\n jshort<\/td>\n 16<\/td>\n<\/tr>\n \n Int<\/td>\n jint<\/td>\n 32<\/td>\n<\/tr>\n \n Long<\/td>\n jlong<\/td>\n 64<\/td>\n<\/tr>\n \n Float<\/td>\n jfloat<\/td>\n 32<\/td>\n<\/tr>\n \n Double<\/td>\n jdouble<\/td>\n 64<\/td>\n<\/tr>\n \n Void<\/td>\n Void<\/td>\n ingen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n <\/p>\n
Objekter overf\u00f8res som referencer. Alle objekter overf\u00f8res som jobject. De mest anvendte Java-objekter er imidlertid defineret som subklasser af jobject. Dette skema viser, hvordan bestemte Java-klasser er defineret i JNI:<\/p>\n
<\/p>\n
\n\n
\n Java-klasse<\/td>\n JNI-klasse<\/td>\n<\/tr>\n \n Java.lang.object<\/td>\n Jobject<\/td>\n<\/tr>\n \n java.lang.Class<\/td>\n Jclass<\/td>\n<\/tr>\n \n java.lang.String<\/td>\n Jstring<\/td>\n<\/tr>\n \n java.lang.Object[]<\/td>\n Jobjectarray<\/td>\n<\/tr>\n \n boolean[]<\/td>\n Jbooleanarray<\/td>\n<\/tr>\n \n byte[]<\/td>\n Jbytearray<\/td>\n<\/tr>\n \n char[]<\/td>\n Jchararray<\/td>\n<\/tr>\n \n double[]<\/td>\n Jdoublearray<\/td>\n<\/tr>\n \n float[]<\/td>\n Jfloatarray<\/td>\n<\/tr>\n \n int[]<\/td>\n Jintarray<\/td>\n<\/tr>\n \n long[]<\/td>\n jlongarray<\/td>\n<\/tr>\n \n short[]<\/td>\n jshortarray<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n <\/p>\n
Strenge<\/h2>\n
<\/p>\n
N\u00e5r man bruger variabler fra Java i eksempelvis C++, skal man v\u00e6re opm\u00e6rksom p\u00e5, at de ikke n\u00f8dvendigvis er defineret p\u00e5 samme m\u00e5de som tilsvarende variabler i sproget. Hvis man eksempelvis fors\u00f8ger at udskrive en jstring, resulterer det sandsynligvis i, at programmet g\u00e5r ned.<\/p>\n
<\/p>\n
I stedet skal man bruge de funktioner, JNI stiller til r\u00e5dighed til at konvertere jstring til en C++-streng (char *).<\/p>\n
<\/p>\n
For at konvertere parametret i dette eksempel til et char-array skal den f\u00f8lgende kode bruges:<\/p>\n
<\/p>\n
JNIEXPORT jint JNICALL Java_FileInfo_fileSize (JNIEnv *env, jobject me, jstring filename)<\/p>\n
{<\/p>\n
const char *fname = env->GetStringUTFChars (filename, 0);<\/p>\n
.<\/p>\n
.<\/p>\n
.<\/p>\n
env->ReleaseStringUTFChars(filename, fname);<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Funktionen GetStringUTFChars\u00a0konverterer en jstring til et char-array. N\u00e5r man er f\u00e6rdig med at bruge strengen, skal man huske at frigive den. Det g\u00f8r man ved hj\u00e6lp af funktionen ReleaseStringUTFChars. Kalder man ikke denne funktion, frigives hukommelsen ikke, og det vil med tiden medf\u00f8re, at der ikke er mere ledig hukommelse. Dette skyldes, at garbage collector\u2019en ikke virker i native metoder. Her er man overladt til at bruge de metoder, der findes i det sprog, man benytter.<\/p>\n
<\/p>\n
Hvis man f\u00e5r brug for at konvertere et char-array til en jstring, giver JNI ogs\u00e5 mulighed for det. Det sker gennem af NewStringUTF-funktionen. Den bruges s\u00e5ledes:<\/p>\n
<\/p>\n
char tekst[] = “Her er lidt tekst”;<\/p>\n
env->NewStringUTF(tekst);<\/p>\n
<\/p>\n
JNI stiller ogs\u00e5 andre funktioner til strengh\u00e5ndtering til r\u00e5dighed:<\/p>\n
<\/p>\n
- \n
- GetStringChars\u00a0tager en Java-streng som parameter og returnerer en pointer til et array af de Unicode-tegn, der udg\u00f8r strengen.<\/li>\n
- ReleaseStringChars\u00a0frigiver den hukommelse, GetStringChars l\u00e5ste.<\/li>\n
- NewString\u00a0opretter et jstring-objekt baseret p\u00e5 et array af Unicode-tegn.<\/li>\n
- GetStringLength\u00a0returnerer l\u00e6ngden af en streng, der best\u00e5r af et array af Unicode-tegn.<\/li>\n
- GetStringUTFLength\u00a0returnerer l\u00e6ngden af en UTF-streng.<\/li>\n<\/ul>\n
<\/p>\n
Det er ikke n\u00f8dvendigt at benytte disse funktioner i fileInfo-eksemplet. Her beh\u00f8ver man blot at finde filst\u00f8rrelsen og returnere denne:<\/p>\n
<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
#include <io.h><\/p>\n
<\/p>\n
#include “FileInfo.h”<\/p>\n
JNIEXPORT jint JNICALL Java_FileInfo_fileSize (JNIEnv *env, jobject me, jstring filename)<\/p>\n
{<\/p>\n
const char *fname = env->GetStringUTFChars (filename, 0);<\/p>\n
int f = _open (fname, 0);<\/p>\n
int filesize = _filelength (f) >> 10;<\/p>\n
_close (f);<\/p>\n
env->ReleaseStringUTFChars(filename, fname);<\/p>\n
<\/p>\n
<\/p>\n
return filesize;<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Som det ses, kan filesize returneres uden videre. Mellem Javas primitive typer og de tilsvarende typer i JNI er ingen konvertering n\u00f8dvendig. FileInfo-klassen er nu klar til brug. F\u00f8lgende klasse viser, hvordan den kan bruges:<\/p>\n
<\/p>\n
public class FileApp<\/p>\n
{<\/p>\n
public static final void main (String args[])<\/p>\n
{<\/p>\n
System.out.println (“St\u00f8rrelsen af ” + args[0] + ” er ” + new FileInfo().fileSize(args[0]) + ” Kb.”);<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Arrays<\/h2>\n
<\/p>\n
Ligesom strenge skal behandles p\u00e5 en speciel m\u00e5de, g\u00e6lder der ogs\u00e5 s\u00e6rlige regler for arrays. Som n\u00e6vnt tidligere bliver arrays overf\u00f8rt til en JNI-type, der svarer til den type elementer, der findes i arrayet.<\/p>\n
<\/p>\n
Hvis man vil have en native metode til at udskrive samtlige elementer i et int-array, kan Java-filen se s\u00e5ledes ud:<\/p>\n
<\/p>\n
public class ArrayPrint<\/p>\n
{<\/p>\n
public native void print (int array[]);<\/p>\n
<\/p>\n
static<\/p>\n
{<\/p>\n
System.loadLibrary (“array”);<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
javah vil s\u00e5 generere en headerfil, der ser s\u00e5ledes ud:<\/p>\n
<\/p>\n
\/* DO NOT EDIT THIS FILE – it is machine generated *\/<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
\/* Header for class ArrayPrint *\/<\/p>\n
<\/p>\n
#ifndef _Included_ArrayPrint<\/p>\n
#define _Included_ArrayPrint<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
extern “C” {<\/p>\n
#endif<\/p>\n
\/*<\/p>\n
* Class:\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 ArrayPrint<\/p>\n
* Method:\u00a0\u00a0\u00a0 print<\/p>\n
* Signature: ([I)V<\/p>\n
*\/<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_ArrayPrint_print<\/p>\n
(JNIEnv *, jobject, jintArray);<\/p>\n
<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
}<\/p>\n
#endif<\/p>\n
#endif<\/p>\n
<\/p>\n
Det ses, at parametret int array[] som forventet er blevet til jintArray.<\/p>\n
<\/p>\n
Det f\u00f8rste, man g\u00f8r, n\u00e5r man vil benytte et array i JNI, er at finde ud af arrayets l\u00e6ngde. Dette kan man g\u00f8re, fordi arrays i Java \u2013 i mods\u00e6tning til arrays i C++ \u00ad\u2013 indeholder information om deres l\u00e6ngde. Man finder et arrays l\u00e6ngde ved at benytte funktionen GetArrayLength, der stilles til r\u00e5dighed af JNIEnv-objektet.<\/p>\n
<\/p>\n
I C++ er et array blot en pointer til det f\u00f8rste element i arrayet. Det vil sige, at man for at konvertere et Java-array til et C++-array kun beh\u00f8ver at skaffe en pointer til element 0. Det kan man g\u00f8re ved hj\u00e6lp af funktionen GetIntArrayElements. Denne funktion tager array\u2019et og indekset som parametre. I dette tilf\u00e6lde vil indekset v\u00e6re 0. Herefter kan array\u2019et behandles som alle andre C++-arrays. N\u00e5r man er f\u00e6rdig med at benytte array\u2019et skal man frigive den hukommelse, det har optaget. Det g\u00f8r man ved at kalde ReleaseIntArrayElements. Grunden til dette er, at Javas garbage collector normalt har mulighed for at flytte objekter i hukommelsen. I forbindelse med JNI bliver det imidlertid garanteret, at objekterne ikke flyttes. Dette g\u00f8res enten ved at oprette en kopi af dem, i et hukommelsesomr\u00e5de, der ikke tillader flytning, eller ved at m\u00e6rke objekterne.<\/p>\n
<\/p>\n
F\u00f8lgende eksempel viser, hvordan et Java-array kan h\u00e5ndteres i C++:<\/p>\n
<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
#include <stdio.h><\/p>\n
<\/p>\n
#include “ArrayPrint.h”<\/p>\n
<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_ArrayPrint_print (JNIEnv *env, jobject me, jintArray array)<\/p>\n
{<\/p>\n
int len = env->GetArrayLength (array);<\/p>\n
jint *cpp_array = env->GetIntArrayElements(array,0);<\/p>\n
<\/p>\n
for (int i = 0; i < len; i++)<\/p>\n
printf (“%i\\n”, cpp_array[i]);<\/p>\n
<\/p>\n
env->ReleaseIntArrayElements(array, cpp_array, 0);<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Som det ses, h\u00e5ndteres array\u2019et som et array af jint i stedet for et array af int. Det skyldes, af de variabler, der er int i Java er long i C++. For at undg\u00e5 denne forvirring, kan man bruge JNI\u2019s typer i stedet.<\/p>\n
<\/p>\n
Nedenst\u00e5ende klasse viser, hvordan ArrayPrint kan anvendes:<\/p>\n
<\/p>\n
public class ArrayApp<\/p>\n
{<\/p>\n
public static final void main (String args[])<\/p>\n
{<\/p>\n
int i[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};<\/p>\n
<\/p>\n
<\/p>\n
<\/p>\n
new ArrayPrint().print (i);<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
I dette eksempel er array\u2019et ikke s\u00e6rlig stort, men hvis man arbejder med store arrays, kan det v\u00e6re et problem, at GetIntArrayElements\u00a0returnerer hele array\u2019et. Det vil sige, at det er alle elementerne i array\u2019et, der skal kopieres i hukommelsen. Hvis man kun skal bruge en lille del af array\u2019et og gerne vil undg\u00e5 un\u00f8dig kopiering, b\u00f8r man anvende GetIntArrayRegion\u00a0i stedet.<\/p>\n
<\/p>\n
S\u00e5l\u00e6nge man arbejder p\u00e5 arrays af primitive typer, foreg\u00e5r det relativt smertefrit. Hvis man arbejder p\u00e5 et array af typen Object i stedet, kan man imidlertid ikke bruge en get-funktion til at hente hele array\u2019et. Her m\u00e5 man bruge GetObjectArrayElement, der kun kan returnere et element ad gangen.<\/p>\n
<\/p>\n
Kald af Java-metoder<\/h1>\n
<\/p>\n
Som det er vist tidligere, kan native metoder fra Java kaldes p\u00e5 samme m\u00e5de som andre Java-metoder. Det er imidlertid ikke helt s\u00e5 simpelt at kalde Java-funktioner fra andre programmeringssprog.<\/p>\n
<\/p>\n
For at vise, hvordan en Java-metode kan blive kaldt fra C++, gennemg\u00e5s her et eksempel, hvor en Java-metode kalder en C++-metode, der kalder en Java-funktion.<\/p>\n
<\/p>\n
Java-klassen ser s\u00e5ledes ud:<\/p>\n
<\/p>\n
public class MethodCall<\/p>\n
{<\/p>\n
public native void call();<\/p>\n
<\/p>\n
public void callback()<\/p>\n
{<\/p>\n
System.out.println (“callback() udf\u00f8rt”);<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
static<\/p>\n
{<\/p>\n
System.loadLibrary (“Method”);<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Ved at bruge javah p\u00e5 den kompilerede kode af ovenst\u00e5ende klasse f\u00e5r man denne headerfil:<\/p>\n
<\/p>\n
\/* DO NOT EDIT THIS FILE – it is machine generated *\/<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
\/* Header for class MethodCall *\/<\/p>\n
<\/p>\n
#ifndef _Included_MethodCall<\/p>\n
#define _Included_MethodCall<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
extern “C” {<\/p>\n
<\/p>\n
#endif<\/p>\n
\/*<\/p>\n
* Class:\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0MethodCall<\/p>\n
* Method:\u00a0\u00a0\u00a0 call<\/p>\n
* Signature: ()V<\/p>\n
*\/<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_MethodCall_call<\/p>\n
(JNIEnv *, jobject);<\/p>\n
<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
}<\/p>\n
#endif<\/p>\n
#endif<\/p>\n
<\/p>\n
F\u00f8r man kan kalde en Java-metode, er man n\u00f8dt til at vide, hvilken klasse den er en del af. I dette tilf\u00e6lde er det den samme klasse, som metoden selv er del af. Derfor kan man bruge jobject-objektet som gives med som parameter til at bestemme klassen. Funktionen GetObjectClass\u00a0returnerer den klasse, et givent objekt er af.<\/p>\n
<\/p>\n
Herefter skal man have en reference til den metode, der skal kaldes. Dette opn\u00e5r man gennem funktionen GetMethodID. Denne metode skal som parametre have den klasse, metoden skal findes i, navnet p\u00e5 metoden og dens signatur. Navnet p\u00e5 metoden er som regel ligetil, men man skal v\u00e6re opm\u00e6rksom p\u00e5, at constructors \u2013 der jo normalt ikke har noget navn \u2013 gives navnet <init>.<\/p>\n
<\/p>\n
Signaturerne formuleres p\u00e5 en lidt speciel m\u00e5de. Den generelle form er<\/p>\n
<\/p>\n
(parametre)returntype<\/p>\n
<\/p>\n
Hver af Javas primitive typer har en et-bogstavsforkortelse, der bruges i b\u00e5de parameterlisten og returtypen. Forkortelserne er defineret som f\u00f8lger:<\/p>\n
<\/p>\n
\n\n
\n Z<\/td>\n boolean<\/td>\n<\/tr>\n \n B<\/td>\n byte<\/td>\n<\/tr>\n \n C<\/td>\n char<\/td>\n<\/tr>\n \n S<\/td>\n short<\/td>\n<\/tr>\n \n I<\/td>\n int<\/td>\n<\/tr>\n \n L<\/td>\n long<\/td>\n<\/tr>\n \n F<\/td>\n float<\/td>\n<\/tr>\n \n D<\/td>\n double<\/td>\n<\/tr>\n \n V<\/td>\n void<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n Vil man anvende objekter i stedet for primitive typer, skriver man<\/p>\n
<\/p>\n
Lklassenavn<\/em><\/p>\n
<\/em><\/p>\n
For eksempel angiver<\/p>\n
<\/p>\n
Ljava.lang.String<\/p>\n
<\/p>\n
et objekt af typen String.<\/p>\n
<\/p>\n
<\/p>\n
Arrays angives med en \u00e5ben kantet parentes ([) efterfulgt af den type, array\u2019ets elementer er af. Eksempelvis vil<\/p>\n
<\/p>\n
[Ljava.lang.String<\/p>\n
<\/p>\n
angive et array af tekststrenge.<\/p>\n
<\/p>\n
Hvis man har brug for at generere mange signaturer, kan man v\u00e6lge at bruge programmet javap. Ved at angive \u2013s som parameter vises de interne signaturer, der blandt andet anvendes i JNI. Skriver man for eksempel<\/p>\n
<\/p>\n
Javap \u2013s java.lang.reflect.Array<\/p>\n
<\/p>\n
f\u00e5r man f\u00f8lgende oversigt over Array-klassen. javap viser b\u00e5de den kendte Java-signatur og den interne signatur, s\u00e5 man har mulighed for at sammenligne og p\u00e5 den m\u00e5de f\u00e5 mere erfaring med det interne format.<\/p>\n
<\/p>\n
Compiled from Array.java<\/p>\n
public final class Array extends java.lang.Object<\/p>\n
\/* ACC_SUPER bit set *\/<\/p>\n
{<\/p>\n
public static native java.lang.Object get(java.lang.Object, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;I)Ljava\/lang\/Object;\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native boolean getBoolean(java.lang.Object, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;I)Z\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native byte getByte(java.lang.Object, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;I)B\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native char getChar(java.lang.Object, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;I)C\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native double getDouble(java.lang.Object, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;I)D\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native float getFloat(java.lang.Object, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;I)F\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native int getInt(java.lang.Object, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;I)I\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native int getLength(java.lang.Object);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;)I\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native long getLong(java.lang.Object, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;I)J\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native short getShort(java.lang.Object, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;I)S\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static java.lang.Object newInstance(java.lang.Class, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Class;I)Ljava\/lang\/Object;\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static java.lang.Object newInstance(java.lang.Class, int[]);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Class;[I)Ljava\/lang\/Object;\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native void set(java.lang.Object, int, java.lang.Object);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;ILjava\/lang\/Object;)V\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native void setBoolean(java.lang.Object, int, boolean);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;IZ)V\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
<\/p>\n
public static native void setByte(java.lang.Object, int, byte);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;IB)V\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native void setChar(java.lang.Object, int, char);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;IC)V\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native void setDouble(java.lang.Object, int, double);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;ID)V\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native void setFloat(java.lang.Object, int, float);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;IF)V\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native void setInt(java.lang.Object, int, int);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;II)V\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native void setLong(java.lang.Object, int, long);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;IJ)V\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
public static native void setShort(java.lang.Object, int, short);<\/p>\n
\/*\u00a0\u00a0 (Ljava\/lang\/Object;IS)V\u00a0\u00a0 *\/<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Det at hente et metode-ID er en tidsm\u00e6ssig dyr operation, og derfor er den adskilt fra selve metodekaldet, s\u00e5 man kan hente ID\u2019et \u00e9n gang, og herefter kalde metoden flere gange. Man skal blot t\u00e6nke p\u00e5, at ID\u2019et kun er gyldigt, s\u00e5 l\u00e6nge den klasse, der indeholder metoden, ikke bliver fjernet fra hukommelsen.<\/p>\n
<\/p>\n
N\u00e5r man har metode-ID, kan man kalde metoden ved hj\u00e6lp af CallVoidMethod-funktionen. Parametre til denne funktion er det objekt, metoden skal kaldes p\u00e5 samt metode-ID. Hvis der ogs\u00e5 er parametre til den metode, der skal kaldes, kan disse gives med som ekstra parametre til CallVoidMethod.<\/p>\n
<\/p>\n
Nedenst\u00e5ende kode viser, hvordan et kald af en Java-metode foretages fra et C++ program.<\/p>\n
<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
#include <stdio.h><\/p>\n
<\/p>\n
#include “MethodCall.h”<\/p>\n
<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_MethodCall_call (JNIEnv *env, jobject me)<\/p>\n
{<\/p>\n
jclass classname = env->GetObjectClass (me);<\/p>\n
jmethodID id = env->GetMethodID (classname, “callback”, “()V”);<\/p>\n
<\/p>\n
if (id == 0)<\/p>\n
return;<\/p>\n
<\/p>\n
printf (“Native metode kaldt.\\n”);<\/p>\n
<\/p>\n
<\/p>\n
env->CallVoidMethod(me, id);<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Ovenst\u00e5ende eksempel viste, hvordan man kaldte en instansmetode \u2013 en ikke-statisk metode. Hvis man vil kalde en statisk metode, er fremgangsm\u00e5den lidt anderledes. I stedet for GetMethodID skal man bruge GetStaticMethodID, og i stedet for CallVoidMethod skal man bruge CallStaticVoidMethod.<\/p>\n
<\/p>\n
Hvis man vil kalde en funktion, der returnerer andet end void, skal man bruge en af de andre Call<type>Method-funktioner \u2013 for eksempel CallBooleanMethod\u00a0osv.<\/p>\n
<\/p>\n
Hvis en klasse har overskrevet en af superklassens metoder, betyder det ikke, at man ikke har mulighed for at kalde superklassens metoder. Det g\u00f8r man ved at f\u00e5 et metode-ID fra superklassen ved hj\u00e6lp af GetMethodID-funktionen. Dern\u00e6st kalder man metoden gennem CallNonvirtualVoidMethod \u00a0eller lignende, alt efter hvilken returtype metoden har. Parametrene til funktionen er objektet, superklassen, ID\u2019et og eventuelle parametre, der skal sendes med til den metode man kalder.<\/p>\n
<\/p>\n
Exceptions<\/h1>\n
<\/p>\n
N\u00e5r man kalder Java-metoder, risikerer man, at der opst\u00e5r en exception. Selvom C++ har et system, der kan h\u00e5ndtere exceptions, er der ingen garanti for, at alle programmeringssprog, der kan benytte JNI, har det. Derfor er der til JNI udviklet et specielt system til h\u00e5ndtering af exceptions i andre programmeringssprog end Java. For at vise, hvordan man kan h\u00e5ndtere exceptions, vil der blive oprettet en klasse med en funktion, hvis eneste form\u00e5l er at lave en exception. Klassen vil ogs\u00e5 have en native funktion, der kalder exception-funktionen.<\/p>\n
<\/p>\n
public class ThrowException<\/p>\n
{<\/p>\n
public void doThrow() throws NullPointerException<\/p>\n
{<\/p>\n
throw new NullPointerException (“Denne funktion er tom”);<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
public native void testException();<\/p>\n
<\/p>\n
static<\/p>\n
{<\/p>\n
System.loadLibrary(“Exception”);<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
<\/p>\n
Det giver en headerfil, der ser s\u00e5ledes ud:<\/p>\n
<\/p>\n
\/* DO NOT EDIT THIS FILE – it is machine generated *\/<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
\/* Header for class ThrowException *\/<\/p>\n
<\/p>\n
<\/p>\n
#ifndef _Included_ThrowException<\/p>\n
#define _Included_ThrowException<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
extern “C” {<\/p>\n
#endif<\/p>\n
\/*<\/p>\n
* Class:\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 ThrowException<\/p>\n
* Method:\u00a0\u00a0\u00a0 testException<\/p>\n
* Signature: ()V<\/p>\n
*\/<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_ThrowException_testException<\/p>\n
(JNIEnv *, jobject);<\/p>\n
<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
}<\/p>\n
#endif<\/p>\n
#endif<\/p>\n
<\/p>\n
Den native metode skal f\u00f8rst kalde metoden doThrow. Det g\u00f8res p\u00e5 den m\u00e5de, der blev beskrevet tidligere i kapitlet. Herefter kontrolleres det, om der er opst\u00e5et en exception. Denne kontrol foreg\u00e5r ved, at der oprettes en jthrowable-variabel. Denne s\u00e6ttes lig med returv\u00e6rdien af ExceptionOccurred. Hvis denne variabel har en v\u00e6rdi forskellig fra nul, er der opst\u00e5et en exception. Man kan herefter f\u00e5 informationer om exception\u2019en udskrevet ved at kalde ExceptionDescribe. N\u00e5r man har h\u00e5ndteret den p\u00e5g\u00e6ldende exception, skal man kalde ExceptionClear for at fjerne exception\u2019en fra listen over opst\u00e5ede exceptions. Nedenst\u00e5ende C++ program viser, hvordan det kan g\u00f8res.<\/p>\n
<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
<\/p>\n
#include “ThrowException.h”<\/p>\n
<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_ThrowException_testException (JNIEnv *env, jobject me)<\/p>\n
{<\/p>\n
jclass thisclass = env->GetObjectClass (me);<\/p>\n
jmethodID methodID = env->GetMethodID (thisclass, “doThrow”, “()V”);<\/p>\n
env->CallVoidMethod (me, methodID);<\/p>\n
<\/p>\n
jthrowable exception;<\/p>\n
exception = env->ExceptionOccurred();<\/p>\n
if (exception)<\/p>\n
{<\/p>\n
env->ExceptionDescribe();<\/p>\n
env->ExceptionClear();<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Det er uhyre vigtigt, at man h\u00e5ndterer eventuelle exceptions, f\u00f8r man kalder andre JNI-metoder. Ellers risikerer man, at disse opdager den p\u00e5g\u00e6ldende exception<\/p>\n
<\/p>\n
og tror, at det er deres skyld, at den er opst\u00e5et. Det er s\u00e5ledes udefineret, hvad der sker, hvis man kalder en JNI-metode med en exception liggende i listen, men det er n\u00e6ppe det, man \u00f8nskede, der skulle ske.<\/p>\n
<\/p>\n
Der er kun tre metoder, der risikofrit kan kaldes, s\u00e5l\u00e6nge der eksisterer en uh\u00e5ndteret exception. Disse er<\/p>\n
- \n
- ExceptionOccured<\/li>\n
- ExceptionDescribe<\/li>\n
- ExceptionClear.<\/li>\n<\/ul>\n
<\/p>\n
Nedenst\u00e5ende klasse kan bruges til at teste implementeringen af exception-eksemplet.<\/p>\n
<\/p>\n
public class ExceptionApp<\/p>\n
{<\/p>\n
public static final void main (String args[])<\/p>\n
{<\/p>\n
new ThrowException().testException();<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
K\u00f8rsel af ovenst\u00e5ende program giver f\u00f8lgende udskrift:<\/p>\n
<\/p>\n
java.lang.NullPointerException: Denne funktion er tom<\/p>\n
at ThrowException.doThrow(ThrowException.java:5)<\/p>\n
at ThrowException.testException(Native Method)<\/p>\n
at ExceptionApp.main(ExceptionApp.java:5)<\/p>\n
Exception in thread “main” Process completed successfully<\/p>\n
<\/p>\n
Udskriften viser tydeligt, at exception\u2019en f\u00f8rst opst\u00e5r i ThrowException, hvorefter den sendes til testException, der er den native metode.<\/p>\n
<\/p>\n
Det, der nu er blevet gennemg\u00e5et, er imidlertid kun halvdelen af emnet omkring exceptions. Det kan jo ogs\u00e5 ske, at den native metode f\u00e5r brug for at lade en exception opst\u00e5 og blive sendt tilbage til den kaldende metode. Nedenst\u00e5ende kode viser definitionen af en Java-klasse, der indeholder en native metode, der genererer en exception.<\/p>\n
<\/p>\n
public class ExceptionCreator<\/p>\n
{<\/p>\n
public native void create() throws NullPointerException;<\/p>\n
<\/p>\n
static<\/p>\n
{<\/p>\n
System.loadLibrary (“Creator”);<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
javah-programmet genererer f\u00f8lgende headerfil baseret p\u00e5 ovenst\u00e5ende klassefil.<\/p>\n
<\/p>\n
\/* DO NOT EDIT THIS FILE – it is machine generated *\/<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
\/* Header for class ExceptionCreator *\/<\/p>\n
<\/p>\n
#ifndef _Included_ExceptionCreator<\/p>\n
<\/p>\n
<\/p>\n
#define _Included_ExceptionCreator<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
extern “C” {<\/p>\n
#endif<\/p>\n
\/*<\/p>\n
* Class:\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 ExceptionCreator<\/p>\n
* Method:\u00a0\u00a0\u00a0 create<\/p>\n
* Signature: ()V<\/p>\n
*\/<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_ExceptionCreator_create<\/p>\n
(JNIEnv *, jobject);<\/p>\n
<\/p>\n
#ifdef __cplusplus<\/p>\n
}<\/p>\n
#endif<\/p>\n
#endif<\/p>\n
<\/p>\n
C++-programmet skal implementere funktionen, der blot opretter en exception. Exceptions i Java er som bekendt objekter af en given klasse, og f\u00f8rste punkt i at oprette en exception er s\u00e5ledes at oprette en reference til exception-klassen. Det g\u00f8r man ved hj\u00e6lp af funktionen FindClass. Hvis denne funktion returnerer andet end 0, betyder det, at klassen blev fundet. Herefter kan man generere en ny exception ved at bruge funktionen ThrowNew. I kaldet til ThrowNew kan man blandt andet angive den tekst, exception\u2019en skal indeholde. Nedenst\u00e5ende C++-program genererer en exception:<\/p>\n
<\/p>\n
#include <jni.h><\/p>\n
<\/p>\n
#include “exceptioncreator.h”<\/p>\n
<\/p>\n
JNIEXPORT void JNICALL Java_ExceptionCreator_create (JNIEnv *env, jobject me)<\/p>\n
{<\/p>\n
jclass exception = env->FindClass(“java\/lang\/NullPointerException”);<\/p>\n
<\/p>\n
if (!exception) \/\/ Klassen kunne ikke findes<\/p>\n
return;<\/p>\n
<\/p>\n
env->ThrowNew (exception, “C++ programmer kan ogs\u00e5 lave exceptions”);<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Klassen CreatorApp kan bruges til at afpr\u00f8ve ExceptionCreator-klassen.<\/p>\n
<\/p>\n
public class CreatorApp<\/p>\n
{<\/p>\n
public static final void main (String args[]) throws Exception<\/p>\n
{<\/p>\n
new ExceptionCreator().create();<\/p>\n
}<\/p>\n
}<\/p>\n
<\/p>\n
Programmet giver f\u00f8lgende udskrift:<\/p>\n
<\/p>\n
java.lang.NullPointerException: C++ programmer kan ogs\u00e5 lave exceptions<\/p>\n
<\/p>\n
at ExceptionCreator.create(Native Method)<\/p>\n
at CreatorApp.main(CreatorApp.java:5)<\/p>\n
<\/p>\n
Der er nu blevet gennemg\u00e5et tilstr\u00e6kkeligt meget af JNI til, at der kan vises et eksempel. Der vil her blive set p\u00e5, hvordan man kan bruge Windows INI-filer fra Java.<\/p>\n