Java 通过 JNI 调用 C++ 动态库的完整流程
介绍使用 JNI 调用 C++ 编写的动态链接库的全过程。
示例环境
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| JDK | 8 |
| C++ 编译器 | Visual Studio 2019 |
| Java 开发工具 | IntelliJ IDEA 2021.3 |
| 操作系统 | Windows 10 |
Java 项目结构概览
编写 Java 类
在 org.jni.nativejni 包下创建类 HelloWorldJni.java：
package org.jni.nativejni;
public class HelloWorldJni {
static {
// 加载 C++ 编译生成的 DLL
System.load("E:/vsproject/HelloWorld/x64/Release/HelloWorld.dll");
}
// native 方法声明
public native String sayHello(String str1, String str2);
public native int add(int a, int b);
public static void main(String[] args) {
HelloWorldJni hw = new HelloWorldJni();
System.out.println("拼接字符串：" + hw.sayHello("Hello", "World"));
System.out.println("相加：" + hw.add(52, 23));
}
}
生成 JNI 头文件
方法一：使用 javac -h（推荐方式，支持 JDK8+）
在项目根目录下执行命令：
javac -h src/main/jni src/main/java/org/jni/nativejni/HelloWorldJni.java
说明：
-h参数用于指定生成头文件的目录。- 这个命令会编译
.java文件然后生成.class文件，同时生成 JNI 头文件。
注意：这个命令会在源码目录中生成 .class 文件，建议在 target/classes 中操作，避免污染源码。
方法二：使用 javah（仅适用于 JDK8）
先使用 Maven 编译项目：
mvn clean install
然后执行：
javah -classpath target/classes -d src/main/jni org.jni.nativejni.HelloWorldJni
说明：
-classpath指定.class文件的根路径。-d指定 JNI 头文件的输出目录。
实现 JNI 层与调用 DLL 方法
使用 Visual Studio 编译生成 DLL
- 创建一个新的 C++ DLL 项目，项目名称为
HelloWorld。 - 添加源文件：
HelloWorld.cpp：实现 DLL 的原始功能逻辑。HelloWorldJNI.cpp：实现 JNI 桥接代码。
- 配置项目属性：
- C/C++ → 常规 → 附加包含目录中添加：
- JDK 的
include目录 - JDK 的
include/win32目录
- JDK 的
- C/C++ → 常规 → 附加包含目录中添加：
C++ 头文件：HelloWorld.h
#ifndef HELLO_WORLD_H
#define HELLO_WORLD_H
// 导出 HelloWorld 函数
extern "C" __declspec(dllexport) const char* HelloWorld(const char* str1, const char* str2);
// 导出 Add 函数
extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int a, int b);
#endif // HELLO_WORLD_H#pragma once
C++ 实现：HelloWorld.cpp
// HelloWorld.cpp
#include "pch.h" // 如果 VS 生成了预编译头文件
#include "HelloWorld.h" // 引入头文件
#include <iostream>
#include <string>
extern "C" __declspec(dllexport) const char* HelloWorld(const char* str1, const char* str2) {
static std::string result; // 使用静态变量存储返回值，确保返回的指针有效
result = std::string(str1) + "," + std::string(str2);
return result.c_str(); // 返回拼接后的 C 字符串
}
// 一个简单的加法函数
extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int a, int b) {
return a + b;
}
JNI 头文件：org_jni_nativejni_HelloWorldJni.h
由 javac -h 或 javah 自动生成，内容如下：
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class org_jni_nativejni_HelloWorldJni */
#ifndef _Included_org_jni_nativejni_HelloWorldJni
#define _Included_org_jni_nativejni_HelloWorldJni
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: org_jni_nativejni_HelloWorldJni
* Method: sayHello
* Signature: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_org_jni_nativejni_HelloWorldJni_sayHello
(JNIEnv *, jobject, jstring, jstring);
/*
* Class: org_jni_nativejni_HelloWorldJni
* Method: add
* Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_org_jni_nativejni_HelloWorldJni_add
(JNIEnv *, jobject, jint, jint);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
JNI 实现：HelloWorldJNI.cpp
#include "pch.h" // 如果 VS 生成了预编译头文件
#include "org_jni_nativejni_HelloWorldJni.h" // 引入自动生成的 JNI 头文件
#include "HelloWorld.h" // 引入自定义的头文件，调用已有的 DLL 接口
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_org_jni_nativejni_HelloWorldJni_sayHello
(JNIEnv* env, jobject, jstring jStr1, jstring jStr2) {
// 将 Java 字符串转换为 C 字符串
const char* str1 = env->GetStringUTFChars(jStr1, nullptr);
const char* str2 = env->GetStringUTFChars(jStr2, nullptr);
// 调用 C++ 动态库函数
const char* result = HelloWorld(str1, str2);
// 释放 Java 字符串的本地内存
env->ReleaseStringUTFChars(jStr1, str1);
env->ReleaseStringUTFChars(jStr2, str2);
// 将 C 字符串转换为 Java 字符串并返回
return env->NewStringUTF(result);
}
JNIEXPORT jint JNICALL Java_org_jni_nativejni_HelloWorldJni_add
(JNIEnv*, jobject, jint a, jint b) {
return Add(a, b); // 调用原始的 Add 函数
}
提示：这里为了演示方便，JNI 桥接代码和业务逻辑放在同一个项目中。实际开发时桥接层要单独封装，便于维护与复用。
Java 调用 DLL 测试
将编译生成的 HelloWorld.dll 放到系统环境变量中，这里这个库没什么其他依赖，都是系统 c 盘中有的，所以直接指到它生成的目录就可以使用了。
运行 Java 主类的输出结果：
拼接字符串：Hello,World
相加：75
总结
梳理一下 Java 调用 C++ DLL 的完整流程。主要包括：
- 编写 Java 类并声明
native方法 - 使用
javac -h或javah生成 JNI 头文件 - 实现 JNI 桥接层，调用 DLL 中的 C++ 方法
- 使用 Visual Studio 生成 DLL 文件
- Java 运行时加载并调用本地方法，或者封装成接口给别人使用。