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Java Native Access

Java Native Access (JNA) 是一个由社区开发的库，它使Java程序无需使用Java Native Interface即可轻松访问本地共享库。JNA的设计旨在以最少的努力以原生的方式提供本地访问，且不需要样板代码或胶水代码。

Java Native Access
原作者Todd Fast, Timothy Wall, Liang Chen
首次发布2007年5月9日 (2007-05-09)
当前版本5.5.0（2019年7月19日，​5年前​（2019-07-19）[1]）
源代码库
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编程语言C 和 Java
操作系统Windows, macOS, Android, AIX, FreeBSD, GNU/Linux, OpenBSD, Solaris, Windows Mobile
平台Java 1.4 或更高 (只能使用JNA 3.5.2前的版本), Java 1.6 （JNA 4.0.0 以上）
文件大小1.83 MB (存档后)
类型库
许可协议LGPL version 2.1，JNA 4.0后增加了 Apache Software License, version 2.0
网站github.com/java-native-access/jna

结构

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JNA库使用一个称为外部函数接口库（libffi（英语：libffi））的小型本机库来动态调用本机代码。JNA库使用本地函数，允许代码按名称加载库并检索指向该库中函数的指针，使用libffi库来调用它，而无需静态绑定，头文件或任何编译。开发人员使用Java interface描述目标本机库中的函数和结构（struct）。这使得利用平台功能非常容易，而避免了配置或构建JNI的高开销。

JNA支持在macOS，Microsoft Windows，FreeBSD / OpenBSD，Solaris，GNU/Linux，AIX，Windows Mobile和Android上构建和测试。经过适当调整和重编译，可以使其在大多数能够运行Java的平台上运行。

类型对应

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这个表格显示了JNA所支持的类型与java类型，Windows通用类型的对应关系.[2]

C类型 大小 Java类型 Windows通用类型
char 8-bit integer byte BYTE, TCHAR
short 16-bit short short WORD
wchar_t 16/32-bit character char WCHAR, TCHAR
int 32-bit integer int DWORD
int boolean value boolean BOOL
long 32/64-bit integer NativeLong LONG
long long, __int64 64-bit integer long LONGLONG
float 32-bit FP float
double 64-bit FP double
char* C string String LPCTSTR
void* pointer Pointer LPVOID, HANDLE, LPXXX

注意：根据一些预处理器指令和不同的实现，TCHAR可能为char或wchar_t。LPCTSTR也是一样的。

数据结构的内存字节对齐

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JNA没有规定内存字节的对齐方式。JNA默认为遵循OS平台的设置，但也可以自定义对齐方式。如果本机库的文档中未提供关于内存对齐的详细信息，则必须通过反复试验确定正确的对齐方式。

示例

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下面这个例子展示了JNA如何加载C标准库并使用其中的printf函数。

注意: 这个例子是跨平台的，这意味着它可以在 Windows / GNU+Linux / Unix / macOS 运行，并得到完全相同的结果。 

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Platform;

/** 这个例子展示了JNA的一个用法 */
public class HelloWorld {
    public interface CLibrary extends Library {
        CLibrary INSTANCE = (CLibrary) Native.loadLibrary(
            (Platform.isWindows() ? "msvcrt" : "c"), CLibrary.class);
        void printf(String format, Object... args);
    }

    public static void main(String[] args) {
        CLibrary.INSTANCE.printf("Hello, World\n");
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            CLibrary.INSTANCE.printf("Argument %d: %s\n", i, args[i]);
        }
    }
}

下面这个例子使用了C POSIX库并调用其中的mkdir函数。

注意: 这个例子在POSIX兼容的系统中是跨平台的，这意味着它可以在所有POSIX兼容系统中运行并获得相同结果，但它无法在大多数Windows系统上运行。 

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;

/** Simple example of native C POSIX library declaration and usage. */
public class ExampleOfPOSIX {
    public interface POSIX extends Library {
	    public int chmod(String filename, int mode);
	    public int chown(String filename, int user, int group);
	    public int rename(String oldpath, String newpath);
	    public int kill(int pid, int signal);
	    public int link(String oldpath, String newpath);
	    public int mkdir(String path, int mode);
	    public int rmdir(String path);
    }

    public static void main(String[] args) {
        POSIX posix = (POSIX) Native.loadLibrary("c", POSIX.class);
	    posix.mkdir("/tmp/newdir", 0777);
	    posix.rename("/tmp/newdir","/tmp/renamedir");
    }
}

下面这个例子加载了Kernel32.dll并调用了其中的Beep和Sleep函数。

注意: 这个例子只能在Windows下运行。 

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;

/** 这是JNA调用Windows dll的一个例子 */
public class BeepExample {
    public interface Kernel32 extends Library {
        // FREQUENCY可以为 37 和 32767间任意一整数
        // DURATION 的单位为毫秒
        public boolean Beep(int FREQUENCY, int DURATION);
        public void Sleep(int DURATION);
    }

    public static void main(String[] args) {
	    Kernel32 lib = (Kernel32) Native.loadLibrary("kernel32", Kernel32.class);
	    lib.Beep(698, 500);
	    lib.Sleep(500);
	    lib.Beep(698, 500);
    }
}

用处

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JNA被用于下列项目中：

另见

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参考链接

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  1. ^ Release 5.5.0. Groups.google.com. 2019-10-30 [2020-07-23]. （原始内容存档于2011-01-22）. 
  2. ^ Default Type Mappings. jna.dev.java.net. [2011-08-02]. （原始内容存档于2014-06-01）. 
  3. ^ asdf/cffi – armedbear. Abcl.org. [2018-12-07]. （原始内容存档于2020-07-17）. 
  4. ^ Nutter, Charles Oliver. Java Native Access + JRuby = True POSIX. 2007-09-02 [2018-12-07]. （原始内容存档于2020-11-09）. 
  5. ^ JNA brings native code to JRuby. infoq.com. 2007-09-05 [2010-05-22]. （原始内容存档于2020-10-26）. 
  6. ^ Home - FMJ. Fmj-sf.net. [2018-12-07]. （原始内容存档于2020-11-23）. 
  7. ^ vlcj. Capricasoftware.co.uk. Caprica Software Limited. [2018-10-23]. （原始内容存档于2020-11-01）. 
  8. ^ dblock/log4jna. GitHub. [2018-10-23]. （原始内容存档于2020-09-17） （英语）. 
  9. ^ apache/cassandra. GitHub. [2018-12-07]. （原始内容存档于2020-12-10）. 

外部链接

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