JNI 實作主控台密碼輸入：C/C++ 原生方法隱藏輸入字元完整教學

Java 主控台密碼輸入難題

Java 標準 API 缺乏不回顯字元的主控台密碼輸入功能（JDK 6 引入 Console.readPassword() 前）。本文示範透過 JNI 呼叫 C/C++ 實作跨平台密碼輸入，適用於舊版 JDK 或需自訂行為的場景。

1. Java 端宣告原生方法

public class JNIPasswordReader {
    // 原生方法宣告
    private native String readPassword();

    // 載入原生庫
    static {
        System.loadLibrary("PasswordDLL"); // 不含副檔名，平台自動對應 .dll/.so/.dylib
    }

    public static void main(String[] args) {
        JNIPasswordReader reader = new JNIPasswordReader();
        String pwd = reader.readPassword();
        System.out.println("\nYour Password is: " + pwd);
    }
}

2. 產生 JNI 標頭檔

javac JNIPasswordReader.java
javah -jni JNIPasswordReader

產生 JNIPasswordReader.h：

#include 
#ifndef _Included_JNIPasswordReader
#define _Included_JNIPasswordReader
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JNIPasswordReader_readPassword(JNIEnv*, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

3. C++ 實作原生方法

// PasswordDLL.cpp
#include "JNIPasswordReader.h"
#include   // Windows: _getch()
#include 

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JNIPasswordReader_readPassword(JNIEnv* env, jobject obj) {
    char buffer[256] = {0};
    char* p = buffer;
    int ch;

    while ((ch = _getch()) != '\r' && ch != '\n') { // Enter 結束
        if (ch == '\b' && p > buffer) { // Backspace
            *--p = 0;
            std::cout << "\b \b"; // 終端機游標回退覆蓋
        } else if (isprint(ch) && p < buffer + 255) {
            *p++ = ch;
            std::cout << '*'; // 顯示星號
        }
    }
    std::cout << std::endl;
    return env->NewStringUTF(buffer);
}

4. Visual Studio 2005+ 建置 DLL

1. 建立 Win32 專案 → DLL，專案名 PasswordDLL
2. 包含目錄加入：$JDK_HOME/include、$JDK_HOME/include/win32
3. 複製 jni.h、jni_md.h 至 VC++ Include 目錄或專案內
4. 建置 → 產生 PasswordDLL.dll

5. 部署與執行

1. 將 PasswordDLL.dll 放入系統 PATH 目錄：%JAVA_HOME%\bin、%WINDIR%\System32 或專案根目錄
2. 執行：java JNIPasswordReader
3. 輸入密碼 → 螢幕顯示星號 → 完成後印出明文（僅示範）

6. 跨平台考量

Linux 實作片段

#include 
#include 

int getch() {
    struct termios oldt, newt;
    tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldt);
    newt = oldt;
    newt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO);
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newt);
    int ch = getchar();
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldt);
    return ch;
}

7. 現代替代方案

• JDK 6+：Console console = System.console(); char[] pwd = console.readPassword();
• Swing：JPasswordField 圖形化輸入。
• 第三方庫：JLine、Picocli 提供豐富主控台互動。

8. JNI 開發關鍵提醒

1. System.loadLibrary 參數**不含副檔名**，跨平台自動對應。
2. JNI 函數命名規範：Java_套件_類別_方法（底線分隔，套件點號換底線）。
3. JNIEnv* 僅在呼叫執行緒有效，**不可跨執行緒傳遞**。
4. 原生代碼崩潰會導致 JVM 直接終止，需嚴謹測試。
5. 字串傳遞：NewStringUTF (Modified UTF-8)、GetStringUTFChars 需 Release。

參考資源

• IBM developerWorks: 在 Windows 中實現 Java 本地方法
• 範例 DLL 下載：PasswordDLL.zip