基于Java程序調用VC++中的DLL的研究與應用*

孫文華，劉 平

(南昌工程學院 信息工程學院，江西 南昌 330099)

雖然Java和VC++是當前兩大主流的編程語言，但是如果兩者之間不能有效結合，實現相互調用的話，勢必會給編程人員的工作帶來諸多不便，增加許多的重復工作，甚至有可能造成整個項目的擱淺。另外，不同語言之間的互相調用還可以有效地利用現有程序,并且不需要一遍一遍地撰寫類似的程序代碼。為此，本文引人了VC++中的動態鏈接庫文件，通過實例闡述了如何在Java中成功調用VC++動態鏈接庫的問題[1]。

1 技術介紹

1.1 動態鏈接庫DLL

動態鏈接庫DLL好比一個封裝起來的 “倉庫”,DLL是Dynamic Link Library的縮寫，其中封裝了一些或者部分可以被共享的例程和資源，采用動態的連接方式就能夠被其他程序動態裝載、運行以完成某些特定的功能。

采用動態鏈接庫進行軟件開發，具體優勢主要有下面幾點：

(1)對硬件資源方面的要求比較小

在程序開發過程中，經常遇到多個程序調用同一個函數庫的情況，這時如果使用動態鏈接庫，就可以大大減少在磁盤和物理內存中重復代碼的加載。只有當生成的EXE文件確實要調用該DLL模塊時，系統才會將其加載到內存空間中去。

(2)項目體系結構模塊化開發

程序結構模塊化對項目開發有著重要的作用，能夠方便項目的管理與功能的定制。動態鏈接庫的設計包含這種思想。另外，動態鏈接庫支持多語言。這樣可以有更廣闊的應用平臺，方便開發程序的移植，也可以在不同的開發平臺上調用。通常當開發的系統為龐大系統，避免不了有許多重復類型的功能，這時如果將這些類似的功能單獨做成DLL，將可以大大減少開發的工作量和提高開發的速度[2]。

(3)軟件維護方便

當動態鏈接庫中的函數需要更新或修復時，采用動態鏈接庫更方便。因為部署及安裝動態鏈接庫在此就不要求重新建立程序與該DLL的連接。此外，如果多個程序使用同一個DLL，則多個程序都將從該更新或修復中獲益。當使用定期更新或修復的第三方DLL時，此問題可能會更頻繁地出現，升級到DLL就可以更容易解決這些問題。

(4)功能實現的細節隱藏

考慮到一些重要技術的保密和知識產權的保護，在某些情況下，通常將項目中一些功能實現的具體細節隱藏起來，即希望里面的部分代碼不被公開，這時動態鏈接庫就是一項非常不錯的實現方法。動態鏈接庫可以被其他應用程序訪問調用，但將代碼的具體細節完全隱藏起來。另外，DLL的語言無關性也是很重要的一個方面。正是由于動態鏈接庫DLL與語言無關的這個特點，故用VC++創建的DLL可以被其他任何支持動態鏈接庫的編程語言調用,比如 VB、Delphi、PD[3]等。

1.2 Java本地編程接口JNI

JNI(Java Native Interfacejava)其實就是指 Java本地程序接口，屬于JDK中的一部分。當Java程序中有需要調用通過VC++語言編寫的DLL時，此時最佳選擇就是使用JNI技術。通過使用Java本地接口書寫程序，可以確保代碼在不同的開發平臺上方便移植。JNI使得運行于Java虛擬機的代碼可以操作用C、C++或者匯編等書寫的應用程序或庫，同時也可以通過調用相應的接口函數將Java虛擬機內嵌到本地應用程序中。

特別需要提醒的是，只要有下面幾種情況中的任何一種出現時，程序員就需要利用JNI來進行處理：(1)所開發的應用程序要使用到與平臺相關的屬性，但Java標準類庫不支持對這些屬性的處理；(2)已經擁有了利用其他編程語言實現的應用程序或庫,希望用Java直接調用這些應用程序或庫來實現；(3)程序中的某個模塊對運行的時間效率要求很高，此時希望用比較低級的語言(如匯編)來實現，同時希望在Java應用程序中使用這個模塊[4]。

2 設計與實現

2.1 設計步驟

使用JNI在Java中調用VC++寫的 DLL有以下幾個步驟：(1)創建 Java類；(2)編譯 Java代碼并生成頭文件；(3)開發 DLL并實現方法；(4)編譯動態鏈接庫；(5)測試運行程序。

2.2 設計實例

2.2.1 無包情況

(1)在Java中寫調用VC的代碼，具體如下：

(2)在運行彈出的輸入框中輸入cmd進入dos界面，通過cd命令進入到安裝Java的路徑下面的bin中，假設安裝目錄是 D：Program FilesJavajdk1.6.0_10in，把JieCheng.java文件移到 D：Program FilesJavajdk1.6.0_10in目錄下，輸入 javac JieCheng.java，可以看到在該目錄下生成了JieCheng.class的文件。輸入javah JieCheng生成了JieCheng.h文件。具體如下：

(3)在VC下創建DLL文件,名字一定要是System.load-Library("JieCheng")中的 JieCheng，把 JieCheng.h文件直接復制到該VC文件下，同時把jni.h,jni_md.h復制到VC工程下。在JieCheng.cpp文件下實現在Java中聲明過的方法，注意方法名一定要與JieCheng.h中聲明的方法一致，在方法中寫入代碼如下：

(4)在VC下編譯生成 JieCheng.dll文件，把該文件直接復制到 Java的安裝目錄下面的 bin目錄下：D：Program FilesJavajdk1.6.0_10in。

(5)把在VC下編譯生成的JieCheng.dll文件直接復制到 Java的安裝目錄的 bin目錄下：D：Program FilesJavajdk1.6.0_10in。運行命令：java JieCheng，本例中，JieCheng函數用于求一個數的階乘，所以在屏幕上顯示的結果是“120”。

2.2.2 有包情況

有包的情況與上面介紹的無包情況大致相同。但需要特別強調、引起注意的地方是：首先需要在Java的安裝目錄bin下創建包名文件夾，假設創建的包名文件夾的名稱為NegerVector，然后把.java文件放在此文件夾中。接下來就是進入DOS環境下運行兩個命令，首先運行：javac NegerVectorJieCheng.java； 然后運行：javah Neger Vector.JieCheng。其他的可以參照無包情況了，因為接下來與無包的情況基本相同。

在許多大型項目的開發過程中，從提高開發效率以及實現代碼重用的角度來看，跨平臺服務的開發是未來的發展趨勢，從而經常需要在Java程序中調用VC中的DLL。本文從JNI技術出發，通過簡單的實例詳細闡述了JNI調用VC++寫的DLL的程序，解決了Java與VC的有效結合，實現了它們之間的相互調用。

[1]王志文，夏秦，李平均.Java程序設計(修訂本)[M].西安：西安交通大學出版社,2005.

[2]孫文華.一種基于Java編程的臟字過濾器的設計[J].微型機與應用,2012，31(9)：18-19,23.

[3]王敏,邵定宏,陸金桂.動態鏈接庫技術及其應用實[J].微計算機信息,2006,22(27)：272-274.

[4]宋曉字，王永會.Visual C++高級編程技術與實例[M].北京：中國水利水電出版社，2006.