介绍无论是JNI还是JNA，最终调用的都是native方法，但是对于JAVA程序来说，必须有一个调用native方法的入口，即也就是说，我们需要在JAVA方法中定义需要调用的native方法。对于JNI，我们可以使用native关键字来定义本地方法。那么在JNA中JAVA代码中定义native方法有哪些方式呢？如果LibraryMapping要调用本地native方法，首先要做的就是加载nativelib文件。我们称这个过程为LibraryMapping，也就是将原生库映射到java代码。JNA中库映射有两种方式，接口映射和直接映射。我们先看看接口映射。如果我们要加载C库，如果我们使用接口映射的方式，我们需要创建一个接口继承库：publicinterfaceCLibraryextendsLibrary{CLibraryINSTANCE=(CLibrary)Native.load("c",CLibrary.class);}上面代码中，Library是一个接口，所有的接口映射都需要继承这个Library。然后在界面里面，通过Native.load方法加载要使用的c库。上面代码中，load方法传入了两个参数，第一个参数是库的名称，第二个参数是interfaceClass。下表显示了LibraryName和传递的名称之间的映射关系：OSLibraryNameStringWindowsuser32。dlluser32LinuxlibX11.soX11MacOSXlibm.dylibmMacOSXFramework/System/Library/Frameworks/Carbon.framework/CarbonCarbonAnyPlatformcurrentprocessnull其实load也可以接受options的一个Map参数。默认情况下，JAVA接口中要调用的方法名是本地库中定义的方法名，但在某些情况下我们可能需要在JAVA代码中使用不同的名称。此时可以传入第三个参数map，map的key可以是OPTION_FUNCTION_MAPPER，value是一个FunctionMapper，用于将JAVA中的方法名映射到native库。传入的每个本机库都可以由NativeLibrary的实例表示。也可以通过调用NativeLibrary.getInstance(String)获取此NativeLibrary的实例。加载本机库的另一种方法是直接映射。直接映射使用在static块中调用Native.register的方法来加载native库，如下所示：publicclassCLibrary{static{Native.register("c");}}函数映射我们加载原生库后，下一步就是定义需要调用的函数。其实就是JAVA代码到nativelib中函数的映射，我们称之为FunctionMapping。和LibraryMapping一样，FunctionMapping也有两种方法。分别是接口映射和直接映射。在接口映射中，我们只需要根据原生库中的方法名定义相同的方法即可。这个方法不需要实现，也不需要像JNI那样用native修饰，如下所示：不必与本机库中的方法名称相同。您可以通过将FunctionMapper传递给Native.load方法来实现此目的。或者，您可以通过向方法添加native修饰符来使用直接映射：publicclassHelloWorld{publicstaticnativedoublecos(doublex);publicstaticnativedoublesin(doublex);static{Native.register(平台.C_LIBRARY_NAME);}publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("cos(0)="+cos(0));System.out.println("sin(0)="+sin(0));}}对于直接映射，JAVA方法可以映射到本地库中的任何静态或对象方法。直接映射虽然有点类似于我们常用的javaJNI，但是直接映射也有一些局限性。在大多数情况下，直接映射和接口映射具有相同的映射类型，但不支持将Pointer/Structure/String/WString/NativeMapped数组作为函数参数值。在使用TypeMapper或NativeMapped的情况下，直接映射不支持NIOBuffers或基本类型的数组作为返回值。如果要使用基本类型的包装类，就必须使用自定义的TypeMapper。JAVA中的对象方法映射，映射最终会创建一个Function对象。InvocationMapping说完了库映射和函数映射，接下来我们来解释一下InvocationMapping。InvocationMapping代表Library中的OPTION_INVOCATION_MAPPER，其对应的值为一个InvocationMapper。前面我们提到了FunctionMapper，它可以实现JAVA中定义的方法名与nativelib中的方法名不同，但不能修改方法调用的状态或过程。InvocationMapper更进一步，允许您任意重新配置函数调用，包括更改方法名称以及重新排序、添加或删除参数。这是一个例子：newInvocationMapper(){publicInvocationHandlergetInvocationHandler(NativeLibrarylib,Methodm){if(m.getName().equals("stat")){finalFunctionf=lib.getFunction("_xstat");returnnewInvocationHandler(){publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args){Object[]newArgs=newObject[args.length+1];System.arraycopy(args,0,newArgs,1,args.length);newArgs[0]=Integer.valueOf(3);//_xstat版本返回f.invoke(newArgs);}};}返回空值；我们在InvocationMapper中实现了getInvocationHandler方法，根据给定的JAVA代码中的方法查找具体的nativelib，然后获取lib中的函数，最后调用函数的invoke方法来实现方法的最终调用。在这个过程中，我们可以修改当事人传入的参数，或者为所欲为。另一种情况是c语言中的inline函数或预处理宏，如下所示：//原始C代码（宏和inline变体）#defineallocblock(x)malloc(x*1024)staticinlinevoid*allocblock(size_tx){返回malloc(x*1024);}上面的代码定义了一个allocblock(x)宏，实际上等于malloc(x*1024)。在这种情况下，您可以使用InvocationMapper将allocblock与特定的malloc一起使用来替换：//InvocationmappingnewInvocationMapper(){publicInvocationHandlergetInvocationHandler(NativeLibrarylib,Methodm){if(m.getName().equals("allocblock")){finalFunctionf=lib.getFunction("malloc");returnnewInvocationHandler(){publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args){args[0]=((Integer)args[0]).intValue()*1024;返回f.invoke(newArgs);}};}返回空值；}}防止VM崩溃JAVA方法和native方法映射肯定会出现一些问题，如果映射方法不对或者参数不匹配，很可能会出现内存访问e错误，并可能导致VM崩溃。通过调用Native.setProtected(true)，可以将VM崩溃转化为对应的JAVA异常。当然，并非所有平台都支持保护。如果平台不支持保护，则Native.isProtected()将返回false。如果要使用保护，还应该同时使用jsig库，防止信号与JVM信号冲突。libjsig.so一般存放在JRE的lib目录下，${java.home}/lib/${os.arch}/libjsig.so，设置环境变量为LD_PRELOAD（或LD_PRELOAD_64）即可使用。性能方面的考虑上面我们提到了JNA的两种映射方式，即接口映射和直接映射。相比之下，直接映射更高效，因为直接映射调用本地方法更高效。但是我们上面也提到了直接映射在使用上有一定的局限性，所以我们在使用的时候需要做一个取舍。另外，我们要避免使用基本类型的封装类，因为对于native方法来说，只有基本类型匹配，如果要使用封装类，就必须使用Type映射，造成性能损失。综上所述，JNA是调用本地方法的强大工具。若是掌握了数量，绝对会如虎添翼。本文已收录于http://www.flydean.com/03-jna-library-mapping/最流行的解读，最深刻的干货，最简洁的教程，很多你不知道的小技巧等着你等你发现！欢迎关注我的公众号：《程序那些事儿》，懂技术，更懂你！
