使用JNI链接静态库

Question

Java 8及其以上版本允许使用静态链接库（static linked libraries）来使用JNI，不再要求本地代码必须在共享库中。但是，在Java 8之前的版本需要将本地代码打包成共享库。我查找了一些示例，但没有找到相关的内容。

如何将JNI库静态链接到Java应用程序中呢？

- chmod

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你在哪里看到的？请提供一些证据 :-) - Gyro Gearless

在维基百科的Java版本历史页面上看到了这个，他们的来源：http://openjdk.java.net/jeps/178 - chmod

Answer 1

Java SE 8规范已经更新以支持静态链接，并且在JDK中实现了静态链接。在System.loadLibrary的规范中简短提到了这一点。它所涉及的JNI规范部分在此处和此处。

静态链接和动态链接方法的本机方法签名和数据类型相同。但是，您可能需要修改JDK makefile才能使库静态链接。

一个重要的区别是静态库的初始化方式。通过调用JNI_OnLoad函数来初始化动态库，并通过调用JNI_OnUnload来反初始化。每个动态库都可以拥有自己版本的这些函数。如果有多个静态链接库，那么它们都不能拥有这些相同名称的函数。对于名为libname的静态库，加载/卸载函数是JNI_OnLoad_libname和JNI_OnUnload_libname。 JNI_OnLoad_libname函数必须返回JNI_VERSION_1_8或更高版本的值。如果没有，JVM将忽略此静态库。

基本上，如果您调用System.loadLibrary("foo")，系统会在运行的可执行映像中查找函数JNI_OnLoad_foo，如果找到它，则假定该库被静态链接，并且在运行映像中搜索其本机方法。如果未找到JNI_OnLoad_foo，则会发生通常的动态库搜索和加载，并从找到的动态库链接本机方法。

- Stuart Marks

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@chmod 写本地方法的机制应该与动态本地方法相同。与静态本地方法不同的是，您需要编译和链接本地代码以生成静态库，然后执行第二步将该静态库链接到 JVM 本身。 - Stuart Marks

好的，你知道我怎样修改我的JDK才能让它与我的库一起工作吗？ - chmod

@chmod 我认为您无法修改预构建的JDK，因为（我相信）无法将附加的静态库链接到可执行文件中。如果您正在从源代码构建，则可能需要使用其他参数或变量设置来修改makefile以向链接器命令提供静态库。例如，请参见OpenJDK中的vm.make，接近第320行及其后面的内容。 - Stuart Marks

@basicthinker 我对这个是如何组合在一起的有点远，但静态链接支持主要针对嵌入式环境，我相信包括libjvm在内的所有内容都是静态链接的。这个想法是JVM和所有静态库提前静态链接，因此混合使用PIC和非PIC库不是问题。我不确定如何让OpenJDK进行静态链接。就像我上面说的，你可能需要修改makefiles。 - Stuart Marks

不要忘记让你的 JNI_OnLoad_X 函数至少返回 JNI_VERSION_1_8，否则该库将被静默忽略。 - lesenk

Answer 2

根据您在评论中提到的JEP 178，您无需进行任何不同的操作。 System.loadLibrary 现在将同时加载动态和静态库。

“不需要更改现有Java代码即可使用静态本地库而不是动态本地库。特别是，形式为 System.loadLibrary("foo") 的方法调用应该能够加载“foo”库，无论该库是以静态还是动态形式提供的。”

您可能只需要确保设置了正确的 java.library.path。

- dkatzel

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那么唯一需要与共享库不同的是编译方式吗？C / C++ 代码没有变化？ - chmod

@user3525110 Java或C代码均无更改。只需使用您通常用于从C编译的对象文件创建共享或静态库的编译器选项即可。 - dkatzel

这真的有效吗？我得到了一个静态库（.a文件），但即使我正确设置了java.library.path，该库也无法被找到：“Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: no <library> in java.library.path”。我正在使用Java 8和Debian。 - little_planet

不可以简单地将静态库复制到路径中。新方法仅适用于将JVM嵌入其可执行文件的人。 - Alex Cohn

Answer 3

Java 8的增强功能https://openjdk.java.net/jeps/178是为JVM而设计的。

给定两个文件：

• Main.java
• Main.c

创建libnative.so：

javac Main.java
javah Main
gcc -c Main.c
gcc -c Main.c -I /home/dx/.sdkman/candidates/java/current/include/linux -I /home/dx/.sdkman/candidates/java/current/include
gcc -shared -o libnative.so Main.o

创建 libnative.a：

ar -cvq libnative.a Main.o

对于每个通过 libnative.a、libnative.so 进行测试运行的文件：

java -Djava.library.path=.  Main

结果：

• libnative.so 执行成功
• libnative.a 执行失败

这证明 178 是针对 JVM 的。

参考文献：

• https://github.com/java-native-access/jna/issues/387
• https://github.com/typelogic/jni
• https://asciinema.org/a/HTPWvr0WLyEL6iz3ahGUG1A63

- daparic

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那么在Linux上不能使用静态库吗？这在Windows上是可以的。 - Tobi Akinyemi

-Djava.library.path选项是专门用于指定在运行时使用JNI加载的动态/共享库的路径。 - undefined