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Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Neues in Java 7
2 Threads und nebenläufige Programmierung
3 Datenstrukturen und Algorithmen
4 Raum und Zeit
5 Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
6 Datenströme
7 Die eXtensible Markup Language (XML)
8 Dateiformate
9 Grafische Oberflächen mit Swing
10 Grafikprogrammierung
11 Netzwerkprogrammierung
12 Verteilte Programmierung mit RMI
13 RESTful und SOAP Web-Services
14 JavaServer Pages und Servlets
15 Applets
16 Datenbankmanagement mit JDBC
17 Technologien für die Infrastruktur
18 Reflection und Annotationen
19 Dynamische Übersetzung und Skriptsprachen
20 Logging und Monitoring
21 Java Native Interface (JNI)
22 Sicherheitskonzepte
23 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
Stichwort

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Java 7 - Mehr als eine Insel von Christian Ullenboom
Das Handbuch zu den Java SE-Bibliotheken
Buch: Java 7 - Mehr als eine Insel

Java 7 - Mehr als eine Insel
Rheinwerk Computing
1433 S., 2012, geb.
49,90 Euro, ISBN 978-3-8362-1507-7
Pfeil 21 Java Native Interface (JNI)
Pfeil 21.1 Java Native Interface und Invocation-API
Pfeil 21.2 Eine C-Funktion in ein Java-Programm einbinden
Pfeil 21.2.1 Den Java-Code schreiben
Pfeil 21.3 Dynamische Bibliotheken erzeugen
Pfeil 21.3.1 Die Header-Datei erzeugen
Pfeil 21.3.2 Implementierung der Funktion in C
Pfeil 21.3.3 Die C-Programme übersetzen und die dynamische Bibliothek überzeugen
Pfeil 21.4 Nativ die Stringlänge ermitteln
Pfeil 21.5 Erweiterte JNI-Eigenschaften
Pfeil 21.5.1 Klassendefinitionen
Pfeil 21.5.2 Zugriff auf Attribute
Pfeil 21.5.3 Methoden aufrufen
Pfeil 21.5.4 Threads und Synchronisation
Pfeil 21.6 Einfache Anbindung von existierenden Bibliotheken
Pfeil 21.6.1 Generieren von JNI-Wrappern aus C++-Klassen und C-Headern
Pfeil 21.6.2 COM-Schnittstellen anzapfen
Pfeil 21.7 Invocation-API
Pfeil 21.8 Zum Weiterlesen

21 Java Native Interface (JNI)Zur nächsten Überschrift

»Ein klassisches Werk ist ein Buch, das die Leute loben, aber nie lesen.«
– Ernest Hemingway (1899–1961)

Java kann nicht wirklich eine plattformunabhängige Programmiersprache sein – spätestens, wenn es an die tatsächlichen Ressourcen eines Rechners geht, müssen diese in Java eingebunden werden. Ein Sortierverfahren oder eine Datenstruktur ist wirklich plattformneutral, für das Bearbeiten von Dateien oder das Setzen von Punkten auf dem Bildschirm ist jedoch die jeweilige Architektur zuständig. Dazu ruft Java die nativen Methoden auf, die nicht in Java implementiert sind. Native Methoden sind in der API-Dokumentation nicht immer zu erkennen, aber ein Blick in den Quellcode verrät sie schnell.

Beispiel

Die Methode read() aus der Klasse FileInputStream liest ein Byte aus einer Datei ein. Die native Methode ist nicht in Java implementiert.

public native int read() throws IOException;


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21.1 Java Native Interface und Invocation-APIZur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Um diese Schnittstelle zwischen Java und konkreter Plattform kümmert sich das Java Native Interface (JNI). Mithilfe von JNI können aus der JVM heraus plattformspezifische Funktionen verwendet werden. Die native Funktion – wir gehen im Folgenden von einer Funktion in C aus – kann aber auch wieder die JVM steuern und Objekte erfragen, Ausnahmen auslösen, neue Klassen laden usw.

Liegt Programmcode in einer anderen Programmiersprache als Java vor, dann muss dieser zu einer dynamisch ladbaren Bibliothek gebunden werden. Diese Bibliothek implementiert die nativen Methoden, hält sich jedoch an spezielle Namenskonventionen. Das bedingt, dass es nicht möglich ist, beliebige Bibliotheken in Java einzubinden, die auf dem System schon vorhanden sind. Unter Windows kann zum Beispiel nicht einfach twain.dll verwendet werden, um Scanner anzusteuern.

Ist die dynamische Bibliothek vorhanden, muss sie noch in Java eingebunden werden. Dazu bindet die statische Methode System.loadLibrary() die Bibliothek zur Laufzeit in die JVM ein. Jeder Aufruf der nativen Java-Methode leitet die Laufzeitumgebung an die C-Funktion weiter.

Invocation-API

Ein C(++)-Programm kann über die sogenannte Invocation-API eine JVM starten und so Java-Programme ausführen. Mit JNI und der Invocation-API kann eine Migration eines Altsystems nach Java realisiert werden. Mögliche Teile wie die grafische Benutzeroberfläche werden in Java implementiert, und die übrigen Teile werden in der herkömmlichen Sprache belassen; ein Wrapper kapselt die Legacy-Systeme. Damit ist die alte Applikation lauffähig, und Schritt für Schritt können die Altlasten abgebaut werden. Ein Teil kann bestehen bleiben, wenn zum Beispiel eine gekaufte Bibliothek mit eingebunden werden soll oder Teile nicht unter Java implementiert werden können. Natürlich sind wir dann mit Java nicht mehr wirklich plattformunabhängig, da auch die native Bibliothek auf der neuen Plattform immer neu übersetzt werden muss.



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