【扩展】Java调用native本地方法实例：控制台下的中英文字

一、背景

大家在初学Java的时候一般都是采用Eclipse或其他IDE环境，中英文混合时的对齐问题想必都或多或少地困扰过大家，比如下面的代码和在Eclipse中的显示效果：

Java字符串格式构建代码：

publicStringtoString(){String str=String.format("%-8s%-4d\t%-8s\t%.2f",name,level,getLevelName(),face);returnstr;}

跟我们设想的并不一样。网上有个比较简单的解决方案，就是在%s后添加\t：

publicStringtoString(){String str=String.format("%-8s\t%-4d\t%-8s\t%.2f",name,level,getLevelName(),face);returnstr;}

效果如下：

好了，对于没有强迫症的小伙伴，本文结束，大家按照上面的解决方案修改代码即可。

二、使用JNI调用C/C++实现中英文对齐

JNI，即Java Native Interface，Java本地接口。是Java平台提供的调用本地C/C++代码进行互操作的API。

2.1 本次示例所用的代码如下：

/**

* 后宫佳丽

* @author 老九学堂·窖头

*

*/publicclassBeauty{privatestaticString[]levelNames={"秀女","答应","常在","贵人","嫔","妃","贵妃","皇贵妃","皇后","皇太后","太皇太后","太皇太后还要往后"};privateString name;privateintlevel;privateString levelName;privatedoubleface;//颜值，可以通过图像AI获取publicBeauty(String name,intlevel,doubleface){this.name=name;setLevel(level);this.levelName=getLevelName();this.face=face;}publicStringgetName(){returnname;}publicvoidsetName(String name){this.name=name;}publicintgetLevel(){returnlevel;}publicvoidsetLevel(intlevel){if(level<0||level>levelNames.length){this.level=1;return;}this.level=level;}publicStringgetLevelName(){if(level<0||level>levelNames.length){returnlevelNames[0];}returnlevelNames[level-1];}publicvoidsetLevelName(String levelName){this.levelName=levelName;}publicdoublegetFace(){returnface;}publicvoidsetFace(doubleface){this.face=face;}}

/**

* 使用单例模式的打印类

* @author 窖头

*

*/publicclassPrinter{privatestaticPrinter printer=null;privatePrinter(){}/**

    * 调用native方法打印后宫佳丽的信息

    * @param beauty

    */publicnativevoidprintf(Beauty beauty);publicstaticPrintergetInstance(){if(null==printer){printer=newPrinter();}returnprinter;}}

下图是我在Eclipse中创建的工程和class：

2.2 命令行下执行javah命令，得到包含该本地方法声明的头文件(.h文件)

win+r -> cmd，进入工程根目录的bin目录，输入以下指令：

//包名及类名请根据自己的定义进行修改javah -jni com.xuetang9.kenny.util.Printer

这里如果出现错误，请检查并重新配置Java的环境变量

获得头文件：com_xuetang9_kenny_util_Printer.h

头文件以包名_方法名的方式命名，内容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include<jni.h>/* Header for class com_xuetang9_kenny_util_Printer */#ifndef_Included_com_xuetang9_kenny_util_Printer#define_Included_com_xuetang9_kenny_util_Printer#ifdef__cplusplusextern"C"{#endif/*

* Class:    com_xuetang9_kenny_util_Printer

* Method:    printf

* Signature: (Lcom/xuetang9/kenny/entity/Beauty;)V

*/JNIEXPORTvoidJNICALL Java_com_xuetang9_kenny_util_Printer_printf(JNIEnv*,jobject,jobject);/** 自定义函数：将Java传来的字符串转换为GB2312以便显示 */char*jstringToWindows(JNIEnv*,jstring);/** 自定义函数：将gb2312转换为UTF8/16，以便传回给Java能够正常显示 */jstringWindowsTojstring(JNIEnv*env,constchar*);//关于为什么使用两个自定义转换函数请参见：http://wiki.xuetang9.com/?p=5270#ifdef__cplusplus}#endif#endif

2.3 下面根据头文件，书写C++代码，实现本地方法

在头文件旁创建C++源文件：com_xuetang9_kenny_util_Printer.cpp

文件名不变，后缀名修改为cpp，实现代码如下：

#include"com_xuetang9_kenny_util_Printer.h"#include<stdio.h>#include<iostream>#include<iomanip>#include<stdlib.h>#include<malloc.h>#include<memory.h>#include<Windows.h>using namespace std;JNIEXPORTvoidJNICALLJava_com_xuetang9_kenny_util_Printer_printf(JNIEnv*env,jobject jobj,jobject jbeauty){jclass beautyClass=env->GetObjectClass(jbeauty);//获得Java传来的后宫佳丽对象//获得属性句柄(ID)jfieldID nameFid=env->GetFieldID(beautyClass,"name","Ljava/lang/String;");jfieldID levelFid=env->GetFieldID(beautyClass,"level","I");//整型为I，double类型为DjfieldID levelNameFid=env->GetFieldID(beautyClass,"levelName","Ljava/lang/String;");jfieldID faceFid=env->GetFieldID(beautyClass,"face","D");//获得name属性的值jstring jNameField=(jstring)env->GetObjectField(jbeauty,nameFid);jint jLevelField=(jint)env->GetIntField(jbeauty,levelFid);jstring jLevelNameField=(jstring)env->GetObjectField(jbeauty,levelNameFid);jdouble jFaceField=env->GetDoubleField(jbeauty,faceFid);//const char * cNameField = env->GetStringUTFChars(jNameField, NULL);//const char * cLevelNameField = env->GetStringUTFChars(jLevelNameField, NULL);//C++中的打印格式控制，左对齐，单独设置每个元素的宽度cout.setf(ios::left);cout<<setw(12)<<jstringToWindows(env,jNameField);cout<<setw(4)<<jLevelField;cout<<setw(8)<<jstringToWindows(env,jLevelNameField);cout<<setw(7)<<jFaceField<<endl;//释放字符串所占的空间//env->ReleaseStringUTFChars(jNameField, NULL);//env->ReleaseStringUTFChars(jLevelNameField, cLevelNameField);}//字符串转换函数，了解做什么的即可/**

* 将Java传来的UTF8/16编码转换为C/C++能够正常显示的GB2312编码

*/char*jstringToWindows(JNIEnv*env,jstring jstr){intlength=(env)->GetStringLength(jstr);constjchar*jcstr=(env)->GetStringChars(jstr,0);char*rtn=(char*)malloc(length*2+1);intsize=0;size=WideCharToMultiByte(CP_ACP,0,(LPCWSTR)jcstr,length,rtn,(length*2+1),NULL,NULL);if(size<=0)returnNULL;(env)->ReleaseStringChars(jstr,jcstr);rtn[size]=0;returnrtn;}/**

* 将C/C++中的GB2312编码转换成UTF8/16编码

*/jstringWindowsTojstring(JNIEnv*env,constchar*str){jstring rtn=0;intslen=strlen(str);unsignedshort*buffer=0;if(slen==0){rtn=(env)->NewStringUTF(str);}else{intlength=MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,(LPCSTR)str,slen,NULL,0);buffer=(unsignedshort*)malloc(length*2+1);if(MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,(LPCSTR)str,slen,(LPWSTR)buffer,length)>0)rtn=(env)->NewString((jchar*)buffer,length);}if（buffer)free(buffer);returnrtn;}

2.4 使用Gcc编译生成共享库dll文件

MinGw64位的下载地址：https://jaist.dl.sourceforge.net/project/mingw-w64/Toolchains%20targetting%20Win64/Personal%20Builds/mingw-builds/8.1.0/threads-posix/seh/x86_64-8.1.0-release-posix-seh-rt_v6-rev0.7z

配置好MinGw的环境变量后，键入下面的命令：

g++ -m64 -static-libgcc -static-libstdc++ -I"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\include" -I"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\include\win32" -shared -o Printer.dll com_xuetang9_kenny_util_Printer.cpp

1、路径C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\include和

C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\include\win32

分别包含了JNI的头文件，和，请大家根据自己机器配置的不同，自行修改路径

2、-m64表示生成64位dll库文件

2.5 在Java中调用本地库文件

书写Java测试类：

importjava.io.File;importcom.xuetang9.kenny.entity.Beauty;importcom.xuetang9.kenny.util.Printer;publicclassTestPrinter{publicstaticvoidmain(String[]args){//请大家自行修改成自己机器的路径String path="C:\\Users\\窖头\\eclipse-workspace\\PrintMsgByCpp\\bin\\Printer.dll";File file=newFile(path);//加载本地dll库System.load(file.getAbsolutePath());Beauty[]beauties=newBeauty[5];for(inti=0;i<beauties.length;i++){beauties[i]=newBeauty();}beauties[0]=newBeauty("貂蝉1号",5,86.25);beauties[1]=newBeauty("a赵飞燕b",6,76.25);beauties[2]=newBeauty("ab西施bc",7,56.25);beauties[3]=newBeauty("北岸初晴",8,66.25);beauties[4]=newBeauty("龙a女d",9,96.25);for(inti=0;i<beauties.length;i++){//调用本地C++方法打印对象的内容Printer.getInstance().printf(beauties[i]);}}}

如果直接在Eclipse中运行这个main方法，会抛出异常：java.lang.UnsatisfiedLinkError: %1 不是有效的 Win32 应用程序

反正未来我们开发完成的程序也不可能在Eclipse中执行，所以我们直接在控制台下执行并观察结果：

java com.xuetang9.kenny.TestPrinter

显示效果非常完美，大功告成！

小伙伴们如果想搞明白C++中的代码含义，或者以后想在混编方面有所发展，可以点击下载JNI参考资料

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