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內(nèi)容：所有原創(chuàng)文章分類匯總及配套源碼，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；
關(guān)于JavaCPP
- JavaCPP 使得Java 應(yīng)用可以在高效的訪問本地C++方法，JavaCPP底層使用了JNI技術(shù)，可以廣泛的用在Java SE應(yīng)用中（也包括安卓），以下兩個(gè)特性是JavaCPP的關(guān)鍵，稍后咱們會(huì)用到：
- 提供一些注解，將Java代碼映射為C++代碼
- 提供一個(gè)jar，用java -jar命令可以將C++代碼轉(zhuǎn)為java應(yīng)用可以訪問的動(dòng)態(tài)鏈接庫文件；
- 目前JavaCPP團(tuán)隊(duì)已經(jīng)用JavaCPP為多個(gè)著名C++項(xiàng)目生成了完整的接口，這意味著咱們的java應(yīng)用可以很方便的使用這些C++庫，這里截取部分項(xiàng)目如下圖，更詳細(xì)的列表請(qǐng)?jiān)L問：https://github.com/bytedeco/javacpp-presets
本篇概覽
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今天咱們先寫C++函數(shù)，再寫Java類，該Java類用JavaCPP調(diào)用C++函數(shù)；
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提前小結(jié)JavaCPP開發(fā)的基本步驟如下圖，稍后就按這些步驟去做：
與官方demo的差異
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聰明的您應(yīng)該會(huì)想到：入門demo，JavaCPP官方也有啊(https://github.com/bytedeco/javacpp)，難道欣宸還能比官方的好？
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官方的入門demo一定是最好的，這個(gè)毋庸置疑，我這里與官方的不同之處，是添加了下面這些官方?jīng)]提到的內(nèi)容，更符合自己的開發(fā)習(xí)慣（官方?jīng)]有這些的原因，我覺得應(yīng)該是更關(guān)注JavaCPP本身，而不是一些其他的細(xì)枝末節(jié)）：
- 如下圖，官方的C++代碼只有一個(gè)NativeLibrary.h文件，函數(shù)功能也在這個(gè)文件中，最終生成了一個(gè)jni的so文件，而實(shí)際上，應(yīng)該是頭文件與功能代碼分離，因此本文中的頭文件和C++函數(shù)的源碼是分開的，先生成函數(shù)功能的so，再在java中生成jni的so，一共會(huì)有兩個(gè)so文件，至于這兩個(gè)so如何配置和訪問，也是本文的重點(diǎn)之一：
- 官方demo的java源碼如下圖，是沒有package信息的，而實(shí)際java工程中都會(huì)有package，由此帶來的路徑問題，例如頭文件放哪里？編譯和生成so文件時(shí)的命令行怎么處理package信息，等等官方并沒有提到，而在本篇咱們的java類是有package的，與之相關(guān)的路徑問題也會(huì)解決：
- 官方demo在運(yùn)行時(shí)使用的依賴庫是org.bytedeco:javacpp:1.5.5，運(yùn)行時(shí)會(huì)輸出以下警告信息，本篇會(huì)解決這個(gè)告警問題：
Warning: Could not load Loader: java.lang.UnsatisfiedLinkError: no jnijavacpp in java.library.path
環(huán)境信息
- 這里給出我的環(huán)境信息，您可以作為參考：
- 操作系統(tǒng)：Ubuntu 16.04.5 LTS (server版，64位)
- g++：(Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.10) 5.4.0 20160609
- JDK：1.8.0_291
- JavaCPP：1.5.5
- 操作賬號(hào)：root
javacpp-1.5.5.jar文件下載
- 本篇不會(huì)用到maven或者gradle，因此所需的jar文件需要自行準(zhǔn)備，您可以從官網(wǎng)、maven中央倉庫等地方下載，也可以從下面兩個(gè)地方任選一個(gè)下載：
- CSDN（不用積分）：https://download.csdn.net/download/boling_cavalry/20189395
- GitHub：https://raw.githubusercontent.com/zq2599/blog_download_files/master/files/javacpp-1.5.5.jar
完整源碼和相關(guān)文件下載
- 本次實(shí)戰(zhàn)的所有源碼以及相關(guān)文件，我這里都按照實(shí)戰(zhàn)的目錄位置打包上傳到服務(wù)器，如果有需要，您可以從下面兩個(gè)地方任選一個(gè)下載，用以參考，
-
CSDN（不用積分）：https://download.csdn.net/download/boling_cavalry/20189692
-
GitHub：https://raw.githubusercontent.com/zq2599/blog_download_files/master/files/javacpp-project.tar
- 接下進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)環(huán)節(jié)
C++開發(fā)
- 新建一個(gè)文件夾，我這邊是/root/javacpp/cpp，C++開發(fā)都在此文件夾下進(jìn)行
- C++部分總共要寫三個(gè)文件，分別是：
- C++函數(shù)的源碼：NativeLibrary.cpp
- 頭文件：NativeLibrary.h
- 測(cè)試函數(shù)功能的文件：test.cpp（該文件僅用于測(cè)試C++函數(shù)是否正?？捎茫cJavcCPP無關(guān)）
- 接下來分別編寫，首先是NativeLibrary.cpp，如下，僅有加法的方法：
#include "NativeLibrary.h"
namespace NativeLibrary {
int MyFunc::add(int a, int b) {
return a + b;
}
}
- 頭文件：
#include<iostream>
namespace NativeLibrary {
class MyFunc{
public:
MyFunc(){};
~MyFunc(){};
int add(int a, int b);
};
}
- 測(cè)試文件test.cpp，可見是驗(yàn)證MyFunc類的方法是否正常：
#include<iostream>
#include"NativeLibrary.h"
using namespace NativeLibrary;
int main(){
MyFunc myFunc;
int value = myFunc.add(1, 2);
std::cout << "add value " << value << std::endl;
return 0;
}
- 執(zhí)行以下命令，編譯NativeLibrary.cpp，得到so文件libMyFunc.so：
g++ -std=c++11 -fPIC -shared NativeLibrary.cpp -o libMyFunc.so
- 執(zhí)行以下命令，編譯和鏈接test.cpp，得到可執(zhí)行文件test：
g++ test.cpp -o test ./libMyFunc.so
- 運(yùn)行可執(zhí)行文件試試，命令是./test：
root@docker:~/javacpp/cpp# ./test
add value 3
- 將libMyFunc.so文件復(fù)制到/usr/lib/目錄下
- test的執(zhí)行結(jié)果符合預(yù)期，證明so文件創(chuàng)建成功，記住下面兩個(gè)關(guān)鍵信息，稍后會(huì)用到：
- 頭文件是NativeLibrary.h
- so文件是libMyFunc.so
- 接下來是java部分
Java開發(fā)
- 簡單起見，咱們手寫java文件，不創(chuàng)建maven工程
- 新建一個(gè)文件夾，我這邊是/root/javacpp/java，java開發(fā)都在此文件夾下進(jìn)行
- 將文件javacpp-1.5.5.jar復(fù)制到/root/javacpp/java/目錄下
- 出于個(gè)人習(xí)慣，喜歡將java類放在packgage下，因此建好package目錄，我這里是com/bolingcavalry/javacppdemo，在我這里的絕對(duì)路徑就是/root/javacpp/java/com/bolingcavalry/javacppdemo
- 將文件NativeLibrary.h復(fù)制到com/bolingcavalry/javacppdemo目錄下
- 在com/bolingcavalry/javacppdemo目錄下新建Test.java，有幾處要注意的地方稍后會(huì)提到：
package com.bolingcavalry.javacppdemo;
import org.bytedeco.javacpp.*;
import org.bytedeco.javacpp.annotation.*;
@Platform(include="NativeLibrary.h",link="MyFunc")
@Namespace("NativeLibrary")
public class Test {
public static class MyFunc extends Pointer {
static { Loader.load(); }
public MyFunc() { allocate(); }
private native void allocate();
// to call add functions
public native int add(int a, int b);
}
public static void main(String[] args) {
MyFunc myFunc = new MyFunc();
System.out.println(myFunc .add(111,222));
}
}
- Test.java有以下幾處需要注意：
- Namespace注解的值是命名空間，要與前面C++代碼保持一致
- 靜態(tài)類名為MyFunc，這個(gè)要和C++中聲明的類保持一致
- Platform注解的include屬性是NativeLibrary.h，作用是指定頭文件
- Platform注解的link屬性的值是MyFunc，和so文件名libMyFunc.so相比，少了前面的lib前綴，以及so后綴，這是容易出錯(cuò)的地方，要千萬小心，需要按照這個(gè)規(guī)則來設(shè)置link屬性的值
- 對(duì)so中的add方法，通過native關(guān)鍵字做聲明，然后就可以使用了
- 現(xiàn)在開發(fā)工作已經(jīng)完成，接下來開始編譯和運(yùn)行
編譯和運(yùn)行
- 首先是編譯java文件，進(jìn)入目錄/root/javacpp/java，執(zhí)行以下命令，即可生成class文件：
javac -cp javacpp-1.5.5.jar com/bolingcavalry/javacppdemo/Test.java
- 接下來要用javacpp-1.5.5.jar完成c++文件的創(chuàng)建和編譯，生成linux下的so文件：
java
-jar javacpp-1.5.5.jar
com/bolingcavalry/javacppdemo/Test.java
- 控制臺(tái)輸出以下信息，表名so文件已經(jīng)生成，并且清理掉了中間過程產(chǎn)生的臨時(shí)文件：
root@docker:~/javacpp/java# java
> -jar javacpp-1.5.5.jar
> com/bolingcavalry/javacppdemo/Test.java
Info: javac -cp javacpp-1.5.5.jar:/root/javacpp/java com/bolingcavalry/javacppdemo/Test.java
Info: Generating /root/javacpp/java/jnijavacpp.cpp
Info: Generating /root/javacpp/java/com/bolingcavalry/javacppdemo/jniTest.cpp
Info: Compiling /root/javacpp/java/com/bolingcavalry/javacppdemo/linux-x86_64/libjniTest.so
Info: g++ -I/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_291/include -I/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_291/include/linux /root/javacpp/java/com/bolingcavalry/javacppdemo/jniTest.cpp /root/javacpp/java/jnijavacpp.cpp -march=x86-64 -m64 -O3 -s -Wl,-rpath,$ORIGIN/ -Wl,-z,noexecstack -Wl,-Bsymbolic -Wall -fPIC -pthread -shared -o libjniTest.so -lMyFunc
Info: Deleting /root/javacpp/java/com/bolingcavalry/javacppdemo/jniTest.cpp
Info: Deleting /root/javacpp/java/jnijavacpp.cpp
-
此時(shí)的com/bolingcavalry/javacppdemo目錄下新增了一個(gè)名為linux-x86_64的文件夾，里面的libjniTest.so是javacpp-1.5.5.jar生成的
-
您可以將/usr/lib/目錄下的libMyFunc.so文件移動(dòng)到linux-x86_64目錄下（不移動(dòng)也可以，只是個(gè)人覺得業(yè)務(wù)so文件放在/usr/lib/這種公共目錄下不太合適）
-
將java應(yīng)用運(yùn)行起來：
java -cp javacpp-1.5.5.jar:. com.bolingcavalry.javacppdemo.Test
- 控制臺(tái)輸出的信息如下所示，333表示調(diào)用so中的方法成功了：
root@docker:~/javacpp/java# java -cp javacpp-1.5.5.jar:. com.bolingcavalry.javacppdemo.Test
Warning: Could not load Loader: java.lang.UnsatisfiedLinkError: no jnijavacpp in java.library.path
333
- 最后，將我這里c++和java的文件夾和文件的信息詳細(xì)列出來，您可以參考：
root@docker:~# tree /root/javacpp
/root/javacpp
├── cpp
│ ├── libMyFunc.so
│ ├── NativeLibrary.cpp
│ ├── NativeLibrary.h
│ ├── test
│ └── test.cpp
└── java
├── com
│ └── bolingcavalry
│ └── javacppdemo
│ ├── linux-x86_64
│ │ ├── libjniTest.so
│ │ └── libMyFunc.so
│ ├── NativeLibrary.h
│ ├── Test.class
│ ├── Test.java
│ └── Test$MyFunc.class
└── javacpp-1.5.5.jar
6 directories, 12 files
一點(diǎn)小問題
- 咱們回顧一下java應(yīng)用的輸出，如下所示，其中有一段告警信息：
root@docker:~/javacpp/java# java -cp javacpp-1.5.5.jar:. com.bolingcavalry.javacppdemo.Test
Warning: Could not load Loader: java.lang.UnsatisfiedLinkError: no jnijavacpp in java.library.path
333
-
上述告警信息不會(huì)影響功能，如果想消除掉，就不能只用org.bytedeco:javacpp:1.5.5這一個(gè)庫，而是org.bytedeco:javacpp-platform:1.5.5，以及它的依賴庫
-
由于本篇沒有用到maven或者gradle，因此很難將org.bytedeco:javacpp-platform:1.5.5及其依賴庫集齊，我這里已經(jīng)將所有jar文件打包上傳，您可以選擇下面任意一種方式下載：
- CSDN（不用積分）：https://download.csdn.net/download/boling_cavalry/20188764
- GitHub：https://raw.githubusercontent.com/zq2599/blog_download_files/master/files/javacpp-platform155.tar
-
下載下來后解壓，是個(gè)名為lib的文件夾，將此文件夾放在/root/javacpp/java/目錄下
-
lib文件夾下的jar只是在運(yùn)行時(shí)用到，編譯時(shí)用不上，因此現(xiàn)在可以再次運(yùn)行java應(yīng)用了，命令如下：
java -cp lib/*:. com.bolingcavalry.javacppdemo.Test
- 在看控制臺(tái)輸出如下圖，這次沒有告警了：
- 本次實(shí)戰(zhàn)最終所有文件與目錄信息如下，供您參考：
root@docker:~/javacpp# tree /root/javacpp
/root/javacpp
├── cpp
│ ├── libMyFunc.so
│ ├── NativeLibrary.cpp
│ ├── NativeLibrary.h
│ ├── test
│ └── test.cpp
└── java
├── com
│ └── bolingcavalry
│ └── javacppdemo
│ ├── linux-x86_64
│ │ ├── libjniTest.so
│ │ └── libMyFunc.so
│ ├── NativeLibrary.h
│ ├── Test.class
│ ├── Test.java
│ └── Test$MyFunc.class
├── javacpp-1.5.5.jar
└── lib
├── javacpp-1.5.5-android-arm64.jar
├── javacpp-1.5.5-android-arm.jar
├── javacpp-1.5.5-android-x86_64.jar
├── javacpp-1.5.5-android-x86.jar
├── javacpp-1.5.5-ios-arm64.jar
├── javacpp-1.5.5-ios-x86_64.jar
├── javacpp-1.5.5.jar
├── javacpp-1.5.5-linux-arm64.jar
├── javacpp-1.5.5-linux-armhf.jar
├── javacpp-1.5.5-linux-ppc64le.jar
├── javacpp-1.5.5-linux-x86_64.jar
├── javacpp-1.5.5-linux-x86.jar
├── javacpp-1.5.5-macosx-arm64.jar
├── javacpp-1.5.5-macosx-x86_64.jar
├── javacpp-1.5.5-windows-x86_64.jar
├── javacpp-1.5.5-windows-x86.jar
└── javacpp-platform-1.5.5.jar
7 directories, 29 files
- 至此，JavaCPP入門體驗(yàn)已經(jīng)完成，接下來做個(gè)小結(jié)，將關(guān)鍵點(diǎn)列出來
關(guān)鍵點(diǎn)小結(jié)
- 今天的實(shí)戰(zhàn)，咱們借助JavaCPP，在java應(yīng)用中使用c++的函數(shù)，有以下幾處需要重點(diǎn)關(guān)注：
- 在Java代碼中，要有與C++中同名的靜態(tài)類
- 注意Java代碼中Namespace注解和C++中的namespace一致
- C++的頭文件要和Java類放在同一個(gè)目錄下
- 使用so庫的時(shí)候，庫名為libMyFunc.so，Platform注解的link參數(shù)的值就是庫名去掉lib前綴和.so后綴
- C++函數(shù)的so文件可以放在/usr/lib目錄，也可以移至linux-x86_64目錄
- 至此，JavaCPP快速入門就完成了，如果您正在學(xué)習(xí)JavaCPP技術(shù)，希望本篇能給您一些參考；
你不孤單，欣宸原創(chuàng)一路相伴
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