如何在Java应用程序中调用外部函数？

Java是一种面向对象的编程语言，它支持使用对象调用方法。调用外部函数也可以通过这种方式实现。Java中的函数是一个可以接受参数并返回值的代码块，它可以被调用执行。Java应用程序可以调用其他语言编写的函数，比如C、C ++、Python和Fortran等。调用外部函数需要使用Java中的JNI（Java Native Interface）。

JNI是Java和其他语言交互的桥梁。它使Java应用程序能够调用其他语言编写的函数。JNI提供了Java API，它允许Java代码与外部库进行交互。在Java中，可以使用JNI创建Java本机方法（Native Methods），这些方法在Java中将被声明为本机方法，但实际上它们将在本地代码中执行。JNI通常与C/C++一起使用，以便Java应用程序能够调用C/C++中的函数。

要调用外部函数，需要进行以下步骤：

Step 1：创建本机方法

在Java中创建本机方法需要使用关键字native。这会告诉Java虚拟机，该方法是本机方法，需要在本机代码中实现。在Java中，创建本机方法的语法格式如下：

public native returnType methodName(param1, param2, ...);

其中，returnType表示该方法返回的类型；methodName表示方法的名称；param1, param2, ...表示参数列表。

Step 2：生成头文件

在C/C++中，为了让Java应用程序调用C/C++中的函数，需要通过JNI生成一个头文件（包含本机方法的声明）。该头文件将被用来调用本地代码方法。在C/C++中创建头文件需要使用javah命令。使用以下命令从类中生成头文件：

javac YourClass.java

javah YourClass

其中，YourClass表示包含本机方法的类名。

Step 3：实现本机方法

在C/C++中，需要实现本机方法，以便Java应用程序可以调用它。在实现本机方法之前，需要包含<jni.h>头文件。以下是在C/C++中实现本机方法的样例代码：

#include <jni.h>

#include <stdio.h>

JNIEXPORT void JNICALL Java_MyClass_display(JNIEnv *env, jobject obj) {

   printf("Hello World!

");

   return;

}

其中，Java_表示在本机代码中定义的方法名称前缀；MyClass表示包含本机方法的类名；display表示本机方法的名称；JNIEnv *env表示一个指向JNI环境的指针；jobject obj表示对Java对象的引用。本机方法可以具有不同的参数和返回类型，具体取决于需求。

Step 4：编译本机代码

在编译C/C++代码之前，必须将创建的头文件加入到本地代码中。使用以下命令编译本机代码：

gcc -c -I"$JAVA_HOME/include" -I"$JAVA_HOME/include/ linux" -o myLib.o myLib.c

gcc -shared -o libmyLib.so myLib.o

其中，myLib.c表示包含本机代码的文件名。$JAVA_HOME表示Java安装的路径。

Step 5：使用本机方法

在Java中，可以使用System.loadLibrary()方法加载本机代码。然后就可以像调用其他Java方法一样来调用本机方法。以下是在Java中调用本机方法的示例代码：

public static void main(String[] args) {

   System.loadLibrary("myLib");

   new MyClass().display();

}

其中，myLib表示本地代码库的名称。MyClass表示包含本机方法的类名；display表示本机方法的名称。

总结

通过以上步骤，可以在Java应用程序中调用外部函数。使用JNI可以将Java代码与其他语言编写的代码集成在一起，从而实现多语言之间的交互。尽管使用JNI存在一些限制和挑战，但它在需要使用现有本地代码或实现性能关键应用程序时非常有用。