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Galileo Computing - Professionelle Buecher. Auch fuer Einsteiger.
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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Buch: Java ist auch eine Insel (Galileo Computing)
gp Kapitel 23 Java Native Interface (JNI)
gp 23.1 Java Native Interface und Invocation-API
gp 23.2 Die Schritte zur Einbindung einer C-Funktion in ein Java-Programm
gp 23.2.1 Schreiben des Java-Codes
gp 23.2.2 Compilieren des Java-Codes
gp 23.2.3 Erzeugen der Header-Datei
gp 23.2.4 Implementierung der Methode in C
gp 23.2.5 Übersetzen der C-Programme und Erzeugen der dynamischen Bibliothek
gp 23.2.6 Setzen der Umgebungsvariable
gp 23.3 Erweiterung unseres Programms
gp 23.4 Erweiterte JNI-Eigenschaften
gp 23.4.1 Klassendefinitionen
gp 23.4.2 Zugriff auf Attribute


Galileo Computing

23.4 Erweiterte JNI-Eigenschaftendowntop

In dem letzten Beispiel haben wir auf der Java-Seite wenig gemacht. Wir haben lediglich eine C-Funktion aufgerufen und ein Ergebnis zurückgegeben. Wir wollen jetzt Objekt-Eigenschaften auslesen, Methoden aufrufen und Objekte erzeugen. JNI bietet noch mehr als nur die Übergabe von primitiven Datentypen und Strings.


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23.4.1 Klassendefinitionendowntop

Ein Java-Objekt wird in JNI in der Parameterliste durch den Typ jobject repräsentiert. Um auf Attribute eines Java-Objekts zuzugreifen, müssen wir zunächst die Klassendefinition erfragen. Aus dem Kapitel Reflection kennen wir das schon:

Class clazz = o.getClass();

Ähnlich funktioniert das in JNI auch. Wir benutzen dort die Funktion GetObjectClass().

jclass jclass;   // Zuweisung mit Initialisierung in klassischem C nicht möglich
jclass = (*env)->GetObjectClass( env, obj ); 

obj repräsentiert das Objekt, zu welchem wir die Klassendefinition besorgen.


Beispiel Ein Exemplar der Klasse C wird einer nativen Funktion übergeben. Die Deklaration der nativen Funktion in Java ist folgende.
native void foo( C c );

Die Übersetzung liefert uns etwa:

JNIEXPORT jobject JNICALL foo( JNIEnv *env, jobject in_c )

Dann holen wir mit GetObjectClass() die Klassendefinition, die anschließend in jclass steht:

jclass jclass = (*env)->GetObjectClass( env, in_c );

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23.4.2 Zugriff auf Attributetoptop

Um unter Reflection auf die Attribute zuzugreifen, muss über das Class-Objekt ein Field-Objekt akquiriert werden.

Field field = clazz.getField( Feldname );

Ähnlich funktioniert auch dieses wieder in JNI. Mit der Funktion GetFieldID() erhalten wir einen Zeiger auf den Speicherplatz eines Felds.


Beispiel Jetzt müssen wir nur über unsere Klasse C weitere Aussagen machen. Geben wir Folgendes vor:
class C { int i; }

Um die Attribut-ID zu erlangen, schreiben wir:

jfieldID jfid;
jfid = (*env)->GetFieldID( env, jclass, "i", "I");

Den zweiten Parameter entlarven wir als Zeiger auf die Klassendefinition. Der dritte Parameter kennzeichnet den Namen der Variablen (i in der Klasse C), und der letzte Parameter definiert den Typ der Variablen. Das große I kennzeichnet einen Integer, und die anderen Typen haben wir schon einmal beleuchtet. Zur Wiederholung:


Signatur Typ
Z boolean
B byte
C char
S short
I int
J long
F float
D double
V void
LvollQualifizierterName; Objekttyp
[Typ Typ[]

Der letzte Schritt ist das Auslesen beziehungsweise Setzen der Werte. Wiederum soll uns Reflection eine Orientierung geben:

Class clazz = o.getClass();
Field field = clazz.getField( Feldname );
field.setAttribute( o, new Integer(9) );

Beispiel Die JNI-Funktion GetObjectField() liest das Attribut des Objekts aus.

jfieldID jfid;
jclass jclass;
jint val;
jclass = (*env)->GetObjectClass( env, in_c );
jfid   = (*env)->GetFieldID( env, jclass, "i", "I");
val    = (*env)->GetIntField( env, in_c, jfid )

Für die unterschiedlichen Typen stehen ebenfalls ganz unterschiedliche GetXXXField()-Funktionen bereit. Die Tabelle fasst sie zusammen:


GetField Nativer Typ Java-Typ
GetObjectField() jobject Object
GetBooleanField() jboolean boolean
GetByteField() jbyte byte
GetCharField() jchar char
GetShortField() jshort short
GetIntField() jint int
GetLongField() jlong long
GetFloatField() jfloat float
GetDoubleField() jdouble double

Die entsprechenden SetXXXField()-Funktionen lassen sich leicht ableiten. Die letzte Frage ist nur noch die nach den Datentypen. Die anschließende Tabelle zeigt, welcher Java-Typ welchem nativen Typ zugeordnet ist und wie diese interpretiert werden dürfen.


Java-Typ Nativer Typ Beschreibung
boolean jboolean 8 Bit ohne Vorzeichen
byte jbyte 8 Bit mit Vorzeichen
char jchar 16 Bit ohne Vorzeichen
short jshort 16 Bit mit Vorzeichen
int iint 32 Bit mit Vorzeichen
long jlong 64 Bit mit Vorzeichen
float jfloat 32 Bit
double jdouble 64 Bit
void void

Weitere Themen sind dem Buch »Advanced Programming for the Java 2 Platform« online unter http://developer.java.sun.com/developer/onlineTraining/Programming/JDCBook/jniref. html zu entnehmen.





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