運(yùn)用JNA保護(hù)你的遺留代碼
譯文JNA意味著不再需要昂貴的私有的橋接解決方案。后者包括“神秘的史前工具”，就像是代理安排、硬件編碼專有協(xié)議等等。所有這些解決方案的趨勢是很難預(yù)測的，易錯(cuò)以及具有潛在的脆弱因素。JNA的另一個(gè)關(guān)鍵因素是能夠有效的取代Java Native Interface (JNI)。
在這篇文章中，我所要探究的代碼類型在這個(gè)列表一中將會(huì)讓讀者先睹為快。在列表一中，我引用來自Windows kernel32 DLL 的GetTickCount()程序。自從系統(tǒng)啟動(dòng)，GetTickCount()返回所經(jīng)過的毫秒的個(gè)數(shù)。
| public interface CLibrary extends Library {
CLibrary INSTANCE = (CLibrary) Native.loadLibrary((Platform.isWindows() ? "kernel32" : "c"), CLibrary.class); int GetTickCount(); } public static void main(String[] args) { System.out.println("TickCount" + CLibrary.INSTANCE.GetTickCount()); } |
列表一中真正讓人感興趣的是JNI代碼不再被需要。取而代之的是一種來自于Java代碼的你可以簡單的稱之為DLL的符號(hào)。映射和自動(dòng)生成JNI頭文件或者其他難以填滿的材料都是不需要的。取代以上做法的是，伴隨著JNA，簡單的下載必須的庫，標(biāo)注興趣符號(hào)，然后引用這些符號(hào)。
簡而言之，JNA解決方案在任何體制下都可以節(jié)省費(fèi)用。從Java徑直訪問遺留代碼的能力可以排除任何使用JNI或者改寫遺留代碼的需求。也許，JNA最好的承諾就是統(tǒng)一代碼環(huán)境。無論如何，這里還有其它與JNA有關(guān)的話題，這些話題都是關(guān)于入侵本機(jī)代碼環(huán)境的。任何一個(gè)這樣的話題都是圍繞Java是否是所謂的系統(tǒng)語言展開的。
Java：不是一種系統(tǒng)語言?
早期關(guān)于Java的一個(gè)重要的評(píng)論是說Java不是一種系統(tǒng)語言。不像C或者C++，Java生存在JVM內(nèi)部，并且不能存取低級(jí)別的，機(jī)器方面的細(xì)節(jié)問題。允許這些操作的地方，都是需要經(jīng)過高級(jí)別的API。JVM中孤立Java的一個(gè)關(guān)鍵功能就是保證安全——JVM可能會(huì)崩潰，但是它不會(huì)致使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。
JNA的出現(xiàn)正在潛移默化的改變這些，因?yàn)楝F(xiàn)在Java代碼可以存取C風(fēng)格的結(jié)構(gòu)。列表二顯示了Java代碼在Windows kernel32 DLL中通過函數(shù)存取數(shù)據(jù)的另一個(gè)例子。
| Kernel32 lib = Kernel32.INSTANCE;
SYSTEMTIME time = new SYSTEMTIME(); lib.GetSystemTime(time); System.out.println("Today's integer value is " + time.wDay); |
列表二中，注意到Java代碼有權(quán)使用低級(jí)別的平臺(tái)數(shù)據(jù)。JNI意味著Java具有可以存取系統(tǒng)級(jí)別數(shù)據(jù)的能力。無論如何，JNA的另一個(gè)重要的應(yīng)用是遺留代碼存取，這些遺留代碼中存在大量的有商業(yè)價(jià)值的信息;舉例來說，書寫在C/C++中的復(fù)雜的數(shù)學(xué)函數(shù)?，F(xiàn)在，與其使用JNI，有可能的話還不如直接引用JNA遺留的函數(shù)。換句話說，JNA可以被認(rèn)為是一種橋接技術(shù)。
JNA: 橋接技術(shù)
從列表一和列表二的例子中，你可以看到JNA是一種有效的Java—本地—Java橋接技術(shù)。這使得JNA與JNI不同，因?yàn)檫@不再有自動(dòng)生成頭文件或者實(shí)施特別的C代碼的需求。取而代之的是，伴隨著JNA你可以簡單的標(biāo)記你想要的庫，然后引用它們。
接下來讓我們看一個(gè)更為完整的例子，實(shí)際的創(chuàng)建一個(gè)DLL，然后通過JNA代碼訪問它。
使用JNA的實(shí)例
與其僅僅作為一種單行道的技術(shù)使用JNA，簡單的訪問現(xiàn)有的DLL，還不如標(biāo)記JNA，訪問你自己的DLL。所以我想創(chuàng)建一個(gè)真正的簡單的DLL，然后通過JNA代碼訪問。我使用微軟的Visual C++ 2005 Express Edition——可以從微軟網(wǎng)站免費(fèi)下載，創(chuàng)建一個(gè)DLL。你可以使用更多的以前的版本，工作方式將會(huì)是一樣的。
我不得不說，在一篇Java.net的文章中討論微軟的Visual C++無論如何看起來都很奇怪。列表三就是說明DLL代碼的重要性，其大部分都是自動(dòng)生成的。
| BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved) { return TRUE; } extern "C" __declspec(dllexport) DWORD helloWorld (DWORD divider) { return 77/divider; } |
不用擔(dān)心列表三的細(xì)節(jié)——其中的大部分都是自動(dòng)生成的。重要的環(huán)節(jié)是函數(shù)調(diào)用helloWorld()。這個(gè)函數(shù)作用不多：傳遞整數(shù)參數(shù)，把它劃分成不變值77.明顯地，這是不提供標(biāo)準(zhǔn)的。后面，我將使用列表三中的代碼協(xié)議演示一個(gè)例外情況，除數(shù)為0，讓我們看看JNA會(huì)發(fā)生什么事情。
讓我們快速檢查helloWorld()函數(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)。首先，外部C是用來避免C++的名字裝飾的。這意味著函數(shù)可以在外表上運(yùn)行的看起來像是helloWorld()，不需要在名字上面增加任何特殊的特性。接下來，__declspec(dllexport) tag服務(wù)于從DLL輸出函數(shù)。其余的函數(shù)定義就是簡單的返回值、函數(shù)名字和參數(shù)。這是其次的代碼功能。
關(guān)于創(chuàng)建DLL。這里還有最后一個(gè)要點(diǎn)，這需要花費(fèi)我一些時(shí)間——調(diào)用約定。確定其設(shè)置為__cdecl。在Visual C++ Express Edition中，在C++超前部分中，項(xiàng)目配置水平中設(shè)置調(diào)用約定。
當(dāng)上面的所有步驟都完成了，你可以創(chuàng)建項(xiàng)目來產(chǎn)生你自己的DLL。在我的案例中，DLL被稱為nativecode.dll。這個(gè)DLL包括這篇文章中的源代碼。讓我們通過JNA來使自己的DLL代碼生效。
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