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Java JNI调用本地库2（Linux版本）

上面一篇我们介绍了JNI的基本使用，生成的DLL文件为Windows系统上动态连接库文件。但是在linux系统上，库文件分为静态和动态两种：
（1）、静态库：静态库（.a 文件），确保链接时指定了静态库文件。
（2）、动态库：动态库（.so 文件），确保在运行时库文件在LD_LIBRARY_PATH 中。
不论是哪一种库文件（.dll,.so,.a等），都相当于Java的jar包，可以通过JNI方式连接调用其内部的方法。
本篇我们介绍下如何生成linux上的.so动态库文件，且使用JNI调用库文件.so包内的方法。

一、vsCode安装ssh插件

本例的vsCode软件是如下的图标，和上一篇中的软件不一致哦。
在这里插入图片描述
安装ssh插件的可方便我们在本地编辑器内直接操作远程服务器上的文件，因为.so库文件只能运行在linux服务器上，不然我们每调整一次代码都要在发送到服务器上执行就非常麻烦，效率非常低了。
安装ssh插件步骤：
点击vscode的插件，搜索ssh，安装如图的Remote-SSH插件。
在这里插入图片描述
安装完成后，会在下面出来一个小电脑的标识，可以点击进去，输入ip，用户名和密码等进行连接。如下图
在这里插入图片描述
连接完成后，可以在第一个菜单下选择和编辑文件。这里已经把engine.zip进行解压过了
在这里插入图片描述

二、引擎库文件解读

常见的引擎服务代码结构如下（C++版本），常见的目录结构如下，这里仅以我常见的分享下：
在这里插入图片描述
说明：
bin目录是引擎库文件，里面包含一些.so或.a文件
conf目录是配置文件目录，主要放配置文件，如.cfu
resource目录下是模型文件，里面放.bin或.isf等模型文件
Include目录下是接口文件，里面放.h头文件，（雷士java的API接口定义）
thirdparty是引用的三方库文件，里面也是一些.so或.a文件（这里的so文件相当于引用的三方jar包）

三、C++调用验证

1、验证C++基本环境是否可用

创建目录cTset，在目录下创建test1.c文件，编写如下的c++代码
在这里插入图片描述
代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>

int addTest(int a, int b) {
    std::cout << a << " + " << b << " = " << (a + b) << std::endl;
    return a + b;
}

int main(){
    printf("hello weisian's engine!\n");

    int result = addTest(1, 2);
    printf("Result: %d\n", result);
    return 0;
}

执行编译：
g++ ./cTest/test1.c -o ./cTest/test1
编译完成后，会产生test1的文件。
运行文件：
./cTest/test1
可以看到控制台正常打印了信息，说明C++环境正常
在这里插入图片描述

2、验证引擎服务是否可用

（1）、查看C++的接口

查看c++的API接口，即include下的.h的头文件。这里一般是开放给我们实现的接口，我们要按照这里的接口定义去写实现类的.c文件。
如下的Aaa_engine.h文件，这里面提供了引擎初始化和逆初始化（逆初始化即销毁）的方法。
在这里插入图片描述

（2）、编写C文件，调用C++的API接口

创建test2.c文件，编写c++代码
（代码逻辑类似java，引入目标头文件Aaa_engine.h，之后在main方法中调用这个.h中的初始化和逆初始化方法）
在这里插入图片描述
代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include "Aaa_engine.h"

int main(){
    // 初始化引擎
    printf("giti ae engine ...... \n");
    const char* engineDir = "/data/projects/phm/zhangwei/engine/bin";
    const char* confDir = "/data/projects/phm/zhangwei/engine/conf";
    int a = AaaInitialize(engineDir, confDir);
    printf("giti ae engine AaaInitialize = %d \n", a);


    //逆向初始化
    int b = AaaUninitialize();
    printf("giti ae engine AaaUninitialize = %d \n", b);
}
（3）、编译C文件，生成可执行文件

编译test2.c源文件，执行命令如下：
g++ ./cTest/test2.c -o ./cTest/test2
在这里插入图片描述
这里报错，因为Aaa_engine不是系统的头文件，所以找不到，这里我们编译时需要在指定下头文件地址，修改编译命令如下：
g++ -I./include/ifly_aaa -o ./cTest/test2 ./cTest/test2.c
在这里插入图片描述
再次执行编译，发现头文件是不报错说明找到了，但是里面的初始化和逆初始化的方法又找不到了，这里需要在引入引擎库库文件，命令如下
g++ -I./include/ifly_aaa -o ./cTest/test2 ./cTest/test2.c -L./bin -lIflyAaaEngineI
说明（-L./bin指定了文件的目录；-l指定so库文件时不要前面的lib也不要最后的.so；或在-l:全名称（如：-l:libIflyAaaEngineI.so））
此时编译都成功。

（4）、运行可执行文件

运行可执行文件：
./cTest/test2
也出现了执行结果，但是结果编码是100000013
在这里插入图片描述
在错误码文件中可以看到应该是权限或证书相关不足的问题。
在这里插入图片描述
找对方要了一下有权限的证书文件（一般是过期或者ip端口不适配的原因），替换配置文件下的证书文件：
在这里插入图片描述
再次执行
./cTest/test2
发现返回码都是0，说明调用成功了。
在这里插入图片描述

四、JNI调用

1、编写java的引擎调用接口文件

Java的写法逻辑大致如下，先引入目标so库文件（不要前面的lib和后面的.so，这里的文件需要和之后创建的so文件名称保持一致），之后在定义native方法，参考模型include文件夹下的.h文件定义。这里我们编写TestZwEngine.java文件如下：

package cn.nivic.jni;

public class TestZwEngine {
    static {
        System.out.println("load ZW Engine test");
        // 引入so库文件（windows上是.dll文件，linux是.so或.a文件）
        System.loadLibrary("GitiAaaEngine03");  
    }

    /**
     * 初始话引擎
     * @param enginePath
     * @param confDir
     * @return
     */
public static native int AaaInitialize(String enginePath, String confDir);
}

2、通过javah命令，生成.h头文件

执行maven package生成TestZwEngine.class文件
在这里插入图片描述
打开target/classes目录，同目录下打开cmd黑窗口，执行
javah cn.nivic.jni.TestZwEngine
会在当前目录下生成cn_nivic_jni_TestZwEngine.h的头文件
在这里插入图片描述

3、编写.c文件，实现.h头文件

在linux上，创建java目录，将cn_nivic_jni_TestZwEngine.h头文件放进去
在这里插入图片描述
同级目录下创建相同名称的.c文件，如cn_nivic_jni_TestZwEngine.c
在这里插入图片描述
编写cn_nivic_jni_TestZwEngine.c文件，使用include下的api实现cn_nivic_jni_TestZwEngine.h的接口
在这里插入图片描述
代码示例：

#include <jni.h>     // 必须要带的
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include "Aaa_engine.h"   // 引擎库提供的实现api
#include "Aaa_type.h"     // 引擎库提供的一些类型枚举
#include "cn_nivic_jni_TestZwEngine.h"   // java的api接口，需要实现

JNIEXPORT jint JNICALL Java_cn_nivic_jni_TestZwEngine_AaaInitialize(JNIEnv *env, jclass jc, jstring enginePath, jstring confPath){      // 方法定义直接从cn_nivic_jni_TestZwEngine.h的接口中抄过来，然后补充下参数，方法内的部分需要了解c++语法编写下
    int ret = 0;
    if (enginePath == NULL)
    {
        // 抛出异常
        jclass exceptionClass = env->FindClass("java/lang/NullPointerException");
        if (exceptionClass != NULL) {
            env->ThrowNew(exceptionClass, "enginePath not null");
        }
        return 1; // 返回一个空的jstring对象
    }
    //引擎初始化
    const char* engineDir = env->GetStringUTFChars(enginePath, NULL);  // 获取java参数
    const char* confDir = env->GetStringUTFChars(confPath, NULL);    // 获取java参数
    printf("zw engine engineDir = %s \n", engineDir);
    printf("zw engine confDir = %s \n", confDir);
    ret = AaaInitialize(engineDir, confDir);
    printf("giti ae engine AaaInitialize = %d \n", ret);
    if(0 != ret)
    {
        printf("AaaInitialize failed %d\n",ret);
        return ret;
    }
    return ret;
}

4、生成新的库文件so

（1）、引入jni.h

因为引入了jni.h，这个是jdk自带的。这里生成.so文件需要在linux上执行，所以我们组要找一下linux服务器上的jni.h文件路径
查找jni.h的命令：
find / -name jni.h
找到大致如下：
/data/software/java/java-se-8u41-ri/include/jni.h

（2）、生成.so库文件

执行命令：
g++ -shared -fPIC -I/data/software/java/java-se-8u41-ri/include -I/data/software/java/java-se-8u41-ri/include/linux -I…/include/ifly_aaa -o libGitiAaaEngine03.so ./cn_nivic_jni_TestZwEngine.c -L…/bin -l:libIflyAaaEngineI.so.2.0.6.1
解释（通过-I指定了三处头文件引入路径，前两个是jni需要的，第三个是引擎定义的；在最后-L指定依赖的库；-o指定输出文件的名称，这里需要和第一步java代码中的System.loadLibrary(“GitiAaaEngine03”);名称一致）
在这里插入图片描述

5、运行java的main方法验证

在第一步的TestZwEngine.java类中，我们添加一下main方法，

package cn.nivic.jni;

public class TestZwEngine {
    static {
        System.out.println("load ZW Engine test");
        // 引入so库文件（windows上是.dll文件，linux是.so或.a文件）
        System.loadLibrary("GitiAaaEngine03");  
    }

    /**
     * 初始话引擎
     * @param enginePath
     * @param confDir
     * @return
     */
public static native int AaaInitialize(String enginePath, String confDir);

    public static void main(String[] args) {
        //引擎路径
        String enginePath = "/data/projects/phm/zhangwei/engine/bin";
        System.out.println("enginePath:" + enginePath);
        //引擎配置文件路径
        String confPath = "/data/projects/phm/zhangwei/engine/conf";
        System.out.println("confPath:" + confPath);
        int initResult = TestZwEngine.AaaInitialize(enginePath, confPath);
        System.out.println("初始化引擎结果11:" + initResult);
    }
}

使用idea生成一个可运行的jar文件（如：2.jar），上传到相同位置
在这里插入图片描述
运行jar，执行：
java -Djava.library.path=./ -cp bin -jar 2.jar
在这里插入图片描述
java自己找库方法的时候都是在jdk相关目录或者环境变量配置的java目录下去找，这里libGitiAaaEngine03.so在当前文件下，所以就找不到，需要我们自己在指定一下java.library.path。
可以看到java日志，c++日志，执行结果都正常。
在这里插入图片描述

学海无涯苦作舟！！！

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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