JNA 实际开发中若干问题解决方法

很早就已经听说过 JNI（Java Native Interface）Java 本地接口，奈何调用本地动态链接库太过于复杂，就一直没有再尝试。而最近因为工作需要调用 Windows DLL 动态链接库（对应 Linux 中 so 文件），而对 JNA 有了入坑体验，对实际工作中遇到的问题做出总结。

1. 调用 Windows 窗口打印Hello World

1. pom 依赖

<dependency>
            <groupId>net.java.dev.jna</groupId>
            <artifactId>jna</artifactId>
            <version>latest</version>
        </dependency>

1. JNA 在加载驱动时提供两种加载方式 ， 直接映射 和 接口生成。

接口生成

public interface HelixcsDll extends StdCallLibrary {
        // loadLibary 为动态链接库加载目录
        HelixcsDll HELIXCS_DLL = Native.loadLibrary("helixcs.dll", HelixcsDll.class);
        // 在 dll 中存在相同 SomeFunction 的函数 
        void SomeFunction(String content);
    }
    
    // 调用
    HelixcsDll.HELIXCS_DLL.SomeFunction("Hello World");

直接映射

class Helixcs{
        static {
            Native.register("helixcs.dll");
        }
        // 映射为本地方法
        public static  native void SomeFunction(String content);

        public static void main(String[] args) {
            SomeFunction("Hello World");
        }
    }

2. C 类型和 Java 类型映射。

1. JNA 官方提供的默认类型映射

Default Type Mappings 默认类型映射

Java primitive types (and their object equivalents) map directly to the native C type of the same size.

Java 原始类型以相同的大小映射 C 类型。

未签名类型作为签名类型来映射。 C 中枚举类型可替换为 “int”。

Unsigned types use the same mappings as signed types. C enums are usually interchangeable with "int".

3. 官方提供的详细的类型映射

Marshalling/Unmarshalling (Java/Native Type Conversions)

4. 经验总结默认映射关系

尽管 JNA 官方已经提供了详细的类型映射文档。但在实际中发现按照官方映射可能出现莫名问题。对此我们在实际开发中对于一些类型的映射报错，可以参考以下映射做出调整。

5. 常见错误

1. UnsatisfiedLinkError 问题

存在多个动态链接库之间调用情况，可能缺少其中某一个动态链接库文件。

2. Error Memory Access 问题

较大情况下存在参数类型映射错误，参考 JNA 类型映射。

3. dll can not find in win32/86

无法加载到动态链接库文件路径，需要将动态链接库放到项目根目录下，推荐开启 JNA 驱动加载 debug 模式，

System.setProperty("jna.debug_load", "true"); 

手动指定动态链接库文件路径

System.setProperty("jna.library.path",dllResourcePath);
System.setProperty("jna.platform.library.path",dllResourcePath);

4. 程序在运行一段时间后崩溃

在JNA crash-protection 中，官方文档说明的崩溃的主要原因,( These are often caused by improper mappings or invalid arguments passed to the native library.) 未知的参数类型映射导致vm崩溃。在很大程度上使用 Pointer 来作为 Java 通用映射类型。
而 JNA 默认程序保护Native.setProtected(true)使得 java 错误来代替程序崩溃，可以设置 Native.setProtected(false) 来 dump 出崩溃日志。

问题可以反馈到 JNA Google Group : https://groups.google.com/forum/#!forum/jna-users

6. 参考

1. JNA Google Group : https://groups.google.com/forum/#!forum/jna-users
2. JNA API Documentation: https://java-native-access.github.io/jna/4.2.1/overview-summary.html
3. JNA VM Crashed Protection :http://java-native-access.github.io/jna/4.5.1/javadoc/overview-summary.html#crash-protection

原文来自：https://iliangqunru.bitcron.com/post/2018/jna-shi-ji-kai-fa-zhong-ruo-gan-wen-ti-jie-jue-fang-fa