Interfa

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Interfaçage Java et C/C

• Présentation de Système
• Ecole Ingénieurs 2000
• Filière Informatique Réseaux
• Auteur Cyril MOQUEREAU
• Année 2001/2002

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Plan détude

• Le principe de fonctionnement
• Prise en main
• Les possibilités de la JNI
• Manipulation des Strings, des tableaux, objets
  Java, etc...
• Les limites d utilisation
• Portabilité, Efficacité, Sécurité

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I. Cas dutilisation de la JNI

• Accéder aux ressources système
• Utiliser du code déjà implémenté
• Coder une partie critique d un programme

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Présentation dun exemple

• Les objectifs
• Interfacer un programme Java avec du code C
• Décomposer la réalisation
• Observer les principes de base

• Les étapes de réalisation
• 1. Réalisation dun programme Java
• 2. Création du fichier de prototypage
• 3. Implémentation des méthodes natives
• 4. Compilation / Exécution du programme

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1ère étape Réalisation du programme
Java

• class HelloWorld
• public native void displayHelloWorld()
• static
• System.loadLibrary("hello")
• public static void main(String args)
• new HelloWorld().displayHelloWorld()

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2ème étape (1) Création du fichier de
prototypage

• 1. javac HelloWorld.java
• 2. javah HelloWorld

/ DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine
generated / include ltjni.hgt / Header for class
HelloWorld / ifndef _Included_HelloWorld define
_Included_HelloWorld ifdef __cplusplus extern
"C" endif / Class HelloWorld
Method displayHelloWorld Signature ()V
/ JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayH
elloWorld (JNIEnv , jobject) ifdef
__cplusplus endif endif
3.
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2ème étape (2) L argument JNIEnv

• Fonction Interagir avec la JVM
• Comportement

Pointeur sur GetFieldID Pointeur sur
GetMethodID Pointeur sur FindClass
GetFieldID() GetMethodID() FindClass()
JNIEnv
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3ème étape Implémentation du code natif

• include ltjni.hgt
• include "HelloWorld.h"
• include ltstdio.hgt
• JNIEXPORT void JNICALL
• Java_HelloWorld_displayHelloWorld(
• JNIEnv env, jobject obj)
• printf("Hello world!\n")
• return

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4ème étape Compilation et Exécution

• Compiler le code C (exemple sous Linux)
• gcc -shared -I ./java/include \
• I ./java/include/linux HelloWorldImp.c -o
  libhello.so
• Génère une librairie dynamique
• Exécution du programme
• java HelloWorld
• Appel de la méthode native par
• System.loadLibrary("hello")

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Les types primitifs de la JNI

• Accès direct aux primitives Java
• Passage des données de type primitif par valeur

Java Type Native Type Size in bits Boolean Jboole
an 8, unsigned Byte Jbyte 8 Char Jchar 16,
unsigned Short Jshort 16 Int Jint 32 Long
Jlong 64 Float Jfloat 32 Double Jdouble 64
Void Void n/a
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II. Les possibilités de la JNI

• Passer des tableaux ou des chaînes de caractères
• Interfacer un objet Java
• Gérer des exceptions Java

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Passage d un objet Java (1 - Code Java)

• class MyJavaClass public int aValue public
  void divByTwo() aValue / 2
• public class UseObjects private native void
  changeObject(MyJavaClass obj)
• static System.loadLibrary("UseObjImpl")
• public static void main(String args)
  UseObjects app new UseObjects()
  MyJavaClass anObj new MyJavaClass()
  anObj.aValue 2 app.changeObject(anObj)
  System.out.println("Java " anObj.aValue)

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Passage d un objet Java (2 - Code natif)

• include ltjni.hgt
• extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
  Java_UseObjects_changeObject( JNIEnv
  env, jobject,jobject obj) jclass clas
  env-gtGetObjectClass(obj) jfieldID fid
  env-gtGetFieldID(clas, "aValue", "I") jmethodID
  mid env-gtGetMethodID(clas, "divByTwo", "()V")
• int value env-gtGetIntField(obj, fid)
• printf("Native d\n", value)
  env-gtSetIntField(obj, fid, 6)
  env-gtCallVoidMethod(obj, mid) value
  env-gtGetIntField(obj, fid) printf("Native
  d\n", value)

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Signatures des types de la JVM
Signature Type le langage Java
Z boolean B byte C char
S short I int J long
F float D double
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III. Limites de la JNI

• Perte de portabilité
• Compilation ? Rattachement à un système
• Problèmes defficacité
• Passages d information de la JNI vers la JVM
• Faille de sécurité
• Accès aux ressources systèmes

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Efficacité graphe comparatif

- rapide
Code C
Code Java
rapide
C Java
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Bilan détude

• Des améliorations ont vu le jour entre 1.0, 1.1
  et 1.2
• Solution à considérer en dernier recours
• Possibilités de la version Java 1.4
• suppression de la pile liée au code natif
• accès directe aux classes / méthodes C

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Bibliographie

• Ressources JNI
• http//java.sun.com/docs/books/tutorial/native1.1
• http//developer.java.sun.com/developer/
• http//penserenjava.free.fr/pens/indexMain_1800.h
  tm
• http//www.javaworld.com/jw-10-1998/jw-10-apptowin
  32.html resources
• Tests d efficacité
• http//www.hyperactiveinc.com/tips.asp?techJava
• http//www.str.com.au/jnibench/