JNI 實戰：Java 呼叫 C/C++ 產生的 DLL

流程總覽

1. 編寫 Java 類別，宣告 native 方法。
2. javac 編譯 → javah 產生 C/C++ 標頭檔 (.h)。
3. 在 Visual Studio 建立 DLL 專案，實作 JNI 函數。
4. 編譯產生 .dll，置於 Java 類別路徑或 java.library.path。
5. Java 中 System.loadLibrary 載入並呼叫。

步驟 1：Java 類別與 native 宣告

public class Main {
    // native 方法：傳入 byte[] 與長度，回傳字串長度
    public native static int getStrNum(byte[] str, int strLen);

    static {
        // 載入 DLL（檔名不含副檔名）
        System.loadLibrary("MakeDLL");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main inst = new Main();
        String test = "haha";
        int len = inst.getStrNum(test.getBytes(), test.length());
        System.out.println("Length: " + len); // 輸出 4
    }
}

步驟 2：產生標頭檔

javac Main.java
javah Main

產生 Main.h，包含 JNI 函數原型：

JNIEXPORT jint JNICALL Java_Main_getStrNum
  (JNIEnv *, jclass, jbyteArray, jint);

步驟 3：Visual Studio 建立 DLL 專案

1. 新專案 → Win32 Console Application → 名稱 MakeDLL → Empty Project。
2. 專案屬性 → General → Configuration Type: Dynamic Library (.dll)。
3. C/C++ → General → Additional Include Directories 加入：
   $(JAVA_HOME)\include
$(JAVA_HOME)\include\win32
4. 將 Main.h 加入專案。
5. 新增 main.cpp 實作：

#include "Main.h"
#include 

JNIEXPORT jint JNICALL Java_Main_getStrNum
  (JNIEnv *env, jclass cls, jbyteArray str, jint strLen) {
    // 取得 byte[] 內容指標
    jbyte *buf = (*env)->GetByteArrayElements(env, str, 0);
    // 手動加結束符（Java 字串不保證以 \0 結尾）
    buf[strLen] = '\0';
    // 計算長度
    jint len = strlen((char*)buf);
    // 釋放陣列元素
    (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, str, buf, 0);
    return len;
}

6. F7 編譯連結 → 產生 MakeDLL.dll。

步驟 4：Java 執行

• 將 MakeDLL.dll 複製到 Main.class 同目錄，或設定 -Djava.library.path=.。
• 執行 java Main → 輸出 Length: 4。

JNI 關鍵 API 速查

常見問題

• UnsatisfiedLinkError：DLL 找不到、架構不符 (32/64-bit)、函數簽名不符（檢查 javah 產生的標頭）。
• 記憶體洩漏：忘記 Release...ArrayElements。
• 例外處理：JNI 代碼中若拋出例外，需用 (*env)->ThrowNew 或讓 Java 端捕捉。

結語

JNI 讓 Java 能重用 C/C++ 高效能庫或系統級 API，但增加了部署複雜度與風險。現代替代方案包括 JNA (Java Native Access)、JNR-FFI、或透過 gRPC/REST 進行進程間通訊，視情況選擇。