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<title>Thinking in Java | Chinese Version by Trans Bot</title>
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<p>附錄A 使用非JAVA代碼<br>
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JAVA語(yǔ)言及其標(biāo)準(zhǔn)API（應(yīng)用程序編程接口）應(yīng)付應(yīng)用程序的編寫(xiě)已綽綽有余。但在某些情況下，還是必須使用非JAVA編碼。例如，我們有時(shí)要訪問(wèn)操作系統(tǒng)的專(zhuān)用特性，與特殊的硬件設(shè)備打交道，重復(fù)使用現(xiàn)有的非Java接口，或者要使用“對(duì)時(shí)間敏感”的代碼段，等等。與非Java代碼的溝通要求獲得編譯器和“虛擬機(jī)”的專(zhuān)門(mén)支持，并需附加的工具將Java代碼映射成非Java代碼（也有一個(gè)簡(jiǎn)單方法：在第15章的“一個(gè)Web應(yīng)用”小節(jié)中，有個(gè)例子解釋了如何利用標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出同非Java代碼連接）。目前，不同的開(kāi)發(fā)商為我們提供了不同的方案：Java
1.1有“Java固有接口”（Java Native Interface，JNI），網(wǎng)景提出了自己的“Java運(yùn)行期接口”（Java
Runtime Interface）計(jì)劃，而微軟提供了J/Direct、“本源接口”（Raw Native
Interface，RNI）以及Java/COM集成方案。<br>
各開(kāi)發(fā)商在這個(gè)問(wèn)題上所持的不同態(tài)度對(duì)程序員是非常不利的。若Java應(yīng)用必須調(diào)用固有方法，則程序員或許要實(shí)現(xiàn)固有方法的不同版本——具體由應(yīng)用程序運(yùn)行的平臺(tái)決定。程序員也許實(shí)際需要不同版本的Java代碼，以及不同的Java虛擬機(jī)。<br>
另一個(gè)方案是CORBA（通用對(duì)象請(qǐng)求代理結(jié)構(gòu)），這是由OMG（對(duì)象管理組，一家非贏利性的公司協(xié)會(huì)）開(kāi)發(fā)的一種集成技術(shù)。CORBA并非任何語(yǔ)言的一部分，只是實(shí)現(xiàn)通用通信總線及服務(wù)的一種規(guī)范。利用它可在由不同語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的對(duì)象之間實(shí)現(xiàn)“相互操作”的能力。這種通信總線的名字叫作ORB（對(duì)象請(qǐng)求代理），是由其他開(kāi)發(fā)商實(shí)現(xiàn)的一種產(chǎn)品，但并不屬于Java語(yǔ)言規(guī)范的一部分。<br>
本附錄將對(duì)JNI，J/DIRECT，RNI，JAVA/COM集成和CORBA進(jìn)行概述。但不會(huì)作更深層次的探討，甚至有時(shí)還假定讀者已對(duì)相關(guān)的概念和技術(shù)有了一定程度的認(rèn)識(shí)。但到最后，大家應(yīng)該能夠自行比較不同的方法，并根據(jù)自己要解決的問(wèn)題挑選出最恰當(dāng)?shù)囊环N。<br>
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A.1 Java固有接口<br>
JNI是一種包容極廣的編程接口，允許我們從Java應(yīng)用程序里調(diào)用固有方法。它是在Java
1.1里新增的，維持著與Java 1.0的相應(yīng)特性——“固有方法接口”（NMI）——某種程度的兼容。NMI設(shè)計(jì)上一些特點(diǎn)使其未獲所有虛擬機(jī)的支持。考慮到這個(gè)原因，Java語(yǔ)言將來(lái)的版本可能不再提供對(duì)NMI的支持，這兒也不準(zhǔn)備討論它。<br>
目前，JNI只能與用C或C++寫(xiě)成的固有方法打交道。利用JNI，我們的固有方法可以：<br>
■創(chuàng)建、檢查及更新Java對(duì)象（包括數(shù)組和字串）<br>
■調(diào)用Java方法<br>
■俘獲和丟棄“異常”<br>
■裝載類(lèi)并獲取類(lèi)信息<br>
■進(jìn)行運(yùn)行期類(lèi)型檢查<br>
所以，原來(lái)在Java中能對(duì)類(lèi)及對(duì)象做的幾乎所有事情在固有方法中同樣可以做到。<br>
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A.1.1 調(diào)用固有方法<br>
我們先從一個(gè)簡(jiǎn)單的例子開(kāi)始：一個(gè)Java程序調(diào)用固有方法，后者再調(diào)用Win32的API函數(shù)MessageBox()，顯示出一個(gè)圖形化的文本框。這個(gè)例子稍后也會(huì)與J/Direct一志使用。若您的平臺(tái)不是Win32，只需將包含了下述內(nèi)容的C頭：<br>
#include <windows.h><br>
替換成：<br>
#include <stdio.h><br>
并將對(duì)MessageBox()的調(diào)用換成調(diào)用printf()即可。<br>
第一步是寫(xiě)出對(duì)固有方法及它的自變量進(jìn)行聲明的Java代碼：<br>
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999頁(yè)程序<br>
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在固有方法聲明的后面，跟隨有一個(gè)static代碼塊，它會(huì)調(diào)用System.loadLibrary()（可在任何時(shí)候調(diào)用它，但這樣做更恰當(dāng)）System.loadLibrary()將一個(gè)DLL載入內(nèi)存，并建立同它的鏈接。DLL必須位于您的系統(tǒng)路徑，或者在包含了Java類(lèi)文件的目錄中。根據(jù)具體的平臺(tái)，JVM會(huì)自動(dòng)添加適當(dāng)?shù)奈募U(kuò)展名。<br>
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1. C頭文件生成器：javah<br>
現(xiàn)在編譯您的Java源文件，并對(duì)編譯出來(lái)的.class文件運(yùn)行javah。javah是在1.0版里提供的，但由于我們要使用Java
1.1 JNI，所以必須指定-jni參數(shù)：<br>
javah -jni ShowMsgBox<br>
javah會(huì)讀入類(lèi)文件，并為每個(gè)固有方法聲明在C或C++頭文件里生成一個(gè)函數(shù)原型。下面是輸出結(jié)果——ShowMsgBox.h源文件（為符合本書(shū)的要求，稍微進(jìn)行了一下修改）：<br>
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1000頁(yè)程序<br>
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從“#ifdef_cplusplus”這個(gè)預(yù)處理引導(dǎo)命令可以看出，該文件既可由C編譯器編譯，亦可由C++編譯器編譯。第一個(gè)#include命令包括jni.h——一個(gè)頭文件，作用之一是定義在文件其余部分用到的類(lèi)型；JNIEXPORT和JNICALL是一些宏，它們進(jìn)行了適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充，以便與那些不同平臺(tái)專(zhuān)用的引導(dǎo)命令配合；JNIEnv，jobject以及jstring則是JNI數(shù)據(jù)類(lèi)型定義。<br>
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2. 名稱管理和函數(shù)簽名<br>
JNI統(tǒng)一了固有方法的命名規(guī)則；這一點(diǎn)是非常重要的，因?yàn)樗鼘儆谔摂M機(jī)將Java調(diào)用與固有方法鏈接起來(lái)的機(jī)制的一部分。從根本上說(shuō)，所有固有方法都要以一個(gè)“Java”起頭，后面跟隨Java方法的名字；下劃線字符則作為分隔符使用。若Java固有方法“過(guò)載”（即命名重復(fù)），那么也把函數(shù)簽名追加到名字后面。在原型前面的注釋里，大家可看到固有的簽名。欲了解命名規(guī)則和固有方法簽名更詳細(xì)的情況，請(qǐng)參考相應(yīng)的JNI文檔。<br>
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3. 實(shí)現(xiàn)自己的DLL<br>
此時(shí)，我們要做的全部事情就是寫(xiě)一個(gè)C或C++源文件，在其中包含由javah生成的頭文件；并實(shí)現(xiàn)固有方法；然后編譯它，生成一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。這一部分的工作是與平臺(tái)有關(guān)的，所以我假定讀者已經(jīng)知道如何創(chuàng)建一個(gè)DLL。通過(guò)調(diào)用一個(gè)Win32
API，下面的代碼實(shí)現(xiàn)了固有方法。隨后，它會(huì)編譯和鏈接到一個(gè)名為MsgImpl.dll的文件里：<br>
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1001頁(yè)程序<br>
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若對(duì)Win32沒(méi)有興趣，只需跳過(guò)MessageBox()調(diào)用；最有趣的部分是它周?chē)拇a。傳遞到固有方法內(nèi)部的自變量是返回Java的大門(mén)。第一個(gè)自變量是類(lèi)型JNIEnv的，其中包含了回調(diào)JVM需要的所有掛鉤（下一節(jié)再詳細(xì)講述）。由于方法的類(lèi)型不同，第二個(gè)自變量也有自己不同的含義。對(duì)于象上例那樣的非static方法（也叫作實(shí)例方法），第二個(gè)自變量等價(jià)于C++的“this”指針，并類(lèi)似于Java的“this”：都引用了調(diào)用固有方法的那個(gè)對(duì)象。對(duì)于static方法，它是對(duì)特定Class對(duì)象的一個(gè)引用，方法就是在那個(gè)Class對(duì)象里實(shí)現(xiàn)的。<br>
剩余的自變量代表傳遞到固有方法調(diào)用里的Java對(duì)象。主類(lèi)型也是以這種形式傳遞的，但它們進(jìn)行的“按值”傳遞。<br>
在后面的小節(jié)里，我們準(zhǔn)備講述如何從一個(gè)固有方法的內(nèi)部訪問(wèn)和控制JVM，同時(shí)對(duì)上述代碼進(jìn)行更詳盡的解釋。<br>
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A.1.2 訪問(wèn)JNI函數(shù)：JNIEnv自變量<br>
利用JNI函數(shù)，程序員可從一個(gè)固有方法的內(nèi)部與JVM打交道。正如大家在前面的例子中看到的那樣，每個(gè)JNI固有方法都會(huì)接收一個(gè)特殊的自變量作為自己的第一個(gè)參數(shù)：JNIEnv自變量——它是指向類(lèi)型為JNIEnv_的一個(gè)特殊JNI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針。JNI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)元素是指向由JVM生成的一個(gè)數(shù)組的指針；該數(shù)組的每個(gè)元素都是指向一個(gè)JNI函數(shù)的指針。可從固有方法的內(nèi)部發(fā)出對(duì)JNI函數(shù)的調(diào)用，做法是撤消對(duì)這些指針的引用（具體的操作實(shí)際很簡(jiǎn)單）。每種JVM都以自己的方式實(shí)現(xiàn)了JNI函數(shù)，但它們的地址肯定位于預(yù)先定義好的偏移處。<br>
利用JNIEnv自變量，程序員可訪問(wèn)一系列函數(shù)。這些函數(shù)可劃分為下述類(lèi)別：<br>
■獲取版本信息<br>
■進(jìn)行類(lèi)和對(duì)象操作<br>
■控制對(duì)Java對(duì)象的全局和局部引用<br>
■訪問(wèn)實(shí)例字段和靜態(tài)字段<br>
■調(diào)用實(shí)例方法和靜態(tài)方法<br>
■執(zhí)行字串和數(shù)組操作<br>
■產(chǎn)生和控制Java異常<br>
JNI函數(shù)的數(shù)量相當(dāng)多，這里不再詳述。相反，我會(huì)向大家揭示使用這些函數(shù)時(shí)背后的一些基本原理。欲了解更詳細(xì)的情況，請(qǐng)參閱自己所用編譯器的JNI文檔。<br>
若觀察一下jni.h頭文件，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在#ifdef _cplusplus預(yù)處理器條件的內(nèi)部，當(dāng)由C++編譯器編譯時(shí)，JNIEnv_結(jié)構(gòu)被定義成一個(gè)類(lèi)。這個(gè)類(lèi)包含了大量?jī)?nèi)嵌函數(shù)。通過(guò)一種簡(jiǎn)單而且熟悉的語(yǔ)法，這些函數(shù)讓我們可以從容訪問(wèn)JNI函數(shù)。例如，前例包含了下面這行代碼：<br>
(*jEnv)->ReleaseStringUTFChars(jEnv, jMsg,msg);<br>
它在C++里可改寫(xiě)成下面這個(gè)樣子：<br>
jEnv->ReleaseStringUTFChars(jMsg,msg);<br>
大家可注意到自己不再需要同時(shí)撤消對(duì)jEnv的兩個(gè)引用，相同的指針不再作為第一個(gè)參數(shù)傳遞給JNI函數(shù)調(diào)用。在這些例子剩下的地方，我會(huì)使用C++風(fēng)格的代碼。<br>
<br>
1. 訪問(wèn)Java字串<br>
?? 快捷鍵說(shuō)明
復(fù)制代碼
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