JNI(Java Native Interface ， Java 本地接口 ) 技術(shù)大家都不陌生，它可以幫助解決 Java 訪問底層硬件的局限和執(zhí)行效率的提高。關(guān)于 JNI 的開發(fā)，大多數(shù)資料討論的都是如何用 C/C++ 語言開發(fā) JNI ，甚至于 JDK 也提供了一個(gè) javah 工具來自動(dòng)生成 C 語言程序框架。但是，對(duì)于廣大的 Delphi 程序員來說，難道就不能用自己喜愛的 Delphi 與 Java 互通消息了嗎？

通過對(duì) javah 生成的 C 程序框架和 JDK 中的 jni.h 文件的分析，我們發(fā)現(xiàn)， Java 利用 JNI 訪問本地代碼的關(guān)鍵在于 jni.h 中定義的 JNINativeInterface_ 這個(gè)結(jié)構(gòu) (Struct) ，如果用 Delhpi 語言改寫它的定義，應(yīng)該也可以開發(fā) JNI 的本地代碼。幸運(yùn)的是，在網(wǎng)上有現(xiàn)成的代碼可以幫助你完成這個(gè)繁雜的工作，在 http://delphi-jedi.org 上提供了一個(gè) jni.pas 文件，就是用 Delphi 語言重寫的 jni.h 。我們只需在自己的 Delphi 工程中加入 jni.pas 就可以方便地開發(fā)出基于 Delphi 語言的 JNI 本地代碼。

本文將利用 jni.pas ，討論用 Delphi 語言開發(fā) JNI 本地代碼的基本方法。

先來看一個(gè)經(jīng)典的 HelloWorld 例子。編寫以下 Java 代碼：

class HelloWorld { ? public native void displayHelloWorld(); ? static ? { ??? System.loadLibrary("HelloWorldImpl"); ? } }

這段代碼聲明了一個(gè)本地方法 displayHelloWorld ，它沒有參數(shù)，也沒有返回值，但是希望它能在屏幕上打印出“您好！中國。”字樣。這個(gè)任務(wù)我們打算交給了本地的 Delphi 來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，在這個(gè)類的靜態(tài)域中，用 System.loadLibrary() 方法裝載 HelloWorldImpl.dll 。注意，這里只需要給出文件名而不需要給出擴(kuò)展名 dll 。

這時(shí)候，如果在我們的 Java 程序中使用 HelloWorld 類的 displayHelloWorld 方法，系統(tǒng)將拋出一個(gè) java.lang.UnsatisfiedLinkError 的錯(cuò)誤，因?yàn)槲覀冞€沒有為它實(shí)現(xiàn)本地代碼。

下面再看一下在 Delphi 中的本地代碼的實(shí)現(xiàn)。新建一個(gè) DLL 工程，工程名為 HelloWorldImpl ，輸入以下代碼：

Uses ? JNI; procedure Java_HelloWorld_displayHelloWorld(PEnv: PJNIEnv; Obj: JObject);stdcall; begin ? Writeln(' 您好！中國。 '); end; exports ? Java_HelloWorld_DisplayHelloWorld; end.

這段代碼首先導(dǎo)入 jni.pas 單元。然后實(shí)現(xiàn)了一個(gè)叫 Java_HelloWorld_displayHelloWorld 的過程，這個(gè)過程的命名很有講究，它以 Java 開頭，用下劃線將 Java 類的包名、類名和方法名連起來。這個(gè)命名方法不能有誤，否則， Java 類將無法將 nativ 方法與它對(duì)應(yīng)起來。同時(shí)，在 Win32 平臺(tái)上，此過程的調(diào)用方式只能聲明為 stdcall 。 雖然在 HelloWorld 類中聲明的本地方法沒有參數(shù)，但在 Delphi 中實(shí)現(xiàn)的具體過程則帶有兩個(gè)參數(shù)： PEnv : PJNIEnv 和 Obj : JObject 。（這兩種類型都是在 jni.pas 中定義的）。其中， PEnv 參數(shù)代表了 Jvm 環(huán)境，而 Obj 參數(shù)則代表調(diào)用此過程的 Java 對(duì)象。當(dāng)然，這兩個(gè)參數(shù)，在我們這個(gè)簡單的例子中是不會(huì)用到的。因?yàn)槲覀兙幾g的是 dll 文件，所以在 exports 需要輸出這個(gè)方法。

編譯 Delphi 工程，生成 HelloWorldImp.dll 文件，放在運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)能夠找到的目錄，一般是當(dāng)前目錄下， 并編寫調(diào)用 HelloWorld 類的 Java 類如下：

class MainTest { ? public static void main(String[] args) ? { ??? new HelloWorld().displayHelloWorld(); ? } }

運(yùn)行它，如果控制臺(tái)輸出了“您好！中國。”，恭喜你，你已經(jīng)成功地用 Delphi 開發(fā)出第一個(gè) JNI 應(yīng)用了。

接下來，我們稍稍提高一點(diǎn)，來研究一下參數(shù)的傳遞。還是 HelloWorld ，修改剛才寫的 displayHelloWorld 方法，讓顯示的字符串由 Java 類動(dòng)態(tài)確定。新的 displayHelloWorld 方法的 Java 代碼如下：

public native void displayHelloWorld(String str);

修改 Delphi 的代碼，這回用到了過程的第一個(gè)固有參數(shù) PEnv ，如下：

procedure Java_HelloWorld_displayHelloWorld(PEnv: PJNIEnv; Obj: JObject; str: JString); stdcall; var ? JVM: TJNIEnv; begin ? JVM := TJNIEnv.Create(PEnv); ? Writeln(JVM.UnicodeJStringToString(str)); ? JVM.Free; end;

在該過程的參數(shù)表中我們?cè)黾恿艘粋€(gè)參數(shù) str : JString ，這個(gè) str 就負(fù)責(zé)接收來自 HelloWorld 傳入的 str 實(shí)參。注意實(shí)現(xiàn)代碼的不同，因?yàn)槭褂昧藚?shù)，就涉及到參數(shù)的數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換。從 Java 程序傳過來的 Java 的 String 對(duì)象現(xiàn)在成了特殊的 JString 類型，而 JString 在 Delphi 中是不可以直接使用的。需要借助 TJNIEnv 提供的 UnicodeJStringToString() 方法來轉(zhuǎn)換成 Delphi 能識(shí)別的 string 類型。所以，需要構(gòu)造出 TJNIEnv 的實(shí)例對(duì)象，使用它的方法（ TJNIEnv 提供了眾多的方法，這里只使用了它最基本最常用的一個(gè)方法），最后，記得要釋放它。對(duì)于基本數(shù)據(jù)類型的參數(shù)，從 Java 傳到 Delphi 中并在 Delphi 中使用的步驟就是這么簡單。

我們?cè)偬岣咭稽c(diǎn)點(diǎn)難度，構(gòu)建一個(gè)自定義類 Book ，并把它的實(shí)例對(duì)象作為參數(shù)傳入 Delphi ，研究一下在本地代碼中如何訪問對(duì)象參數(shù)的公共字段。

首先，定義一個(gè)簡單的 Java 類 Book ，為了把問題弄得稍微復(fù)雜一點(diǎn)，我們?cè)?/span> Book 中增加了一個(gè) java.util.Date 類型的字段，代碼如下：

public class Book { ? public String title;? // 標(biāo)題 ? public double price; // 價(jià)格 ? public Date pdate;? // 購買日期 }

同樣，在 HelloWorld 類中增加一個(gè)本地方法 displayBookInfo ，代碼如下：

public native void displayBookInfo(Book b);

Delphi 的代碼相對(duì)于上面幾個(gè)例子來說，顯得復(fù)雜了一點(diǎn)，先看一下代碼：

procedure Java_HelloWorld_displayBookInfo(PEnv: PJNIEnv; Obj: JObject; b:JObject); stdcall; var ?JVM: TJNIEnv; ?c,c2: JClass; ?fid:JFieldID; mid:JMethodID; title,datestr:string; price:double; pdate:JObject; begin ? JVM := TJNIEnv.Create(PEnv); ? c:=JVM.GetObjectClass(b); ? fid:=JVM.GetFieldID(c,'title','Ljava/lang/String;'); ? title:=JVM.UnicodeJStringToString(JVM.GetObjectField(b,fid)); ? fid:=JVM.GetFieldID(c,'price','D'); ? price:=JVM.GetDoubleField(b,fid); ? fid:=JVM.GetFieldID(c,'pdate','Ljava/util/Date;'); ? pdate:=JVM.GetObjectField(b,fid); ? c2:=JVM.GetObjectClass(pdate); ? mid:=JVM.GetMethodID(c2,'toString','()Ljava/lang/String;'); ? datestr:=JVM.JStringToString(JVM.CallObjectMethodA(pdate,mid,nil)); ? ? WriteLn(Format('%s? %f ?%s',[title,price,datestr])); ? ? JVM.Free; end;

參數(shù) b:JObject 就是傳入的 Book 對(duì)象。先調(diào)用 GetObjectClass 方法，根據(jù) b 對(duì)象獲得它所屬的類 c ，然后調(diào)用 GetFieldID 方法從 ? 中獲取一個(gè)叫做 title 的屬性的字段 ID ，一定要傳入正確的類型簽名。然后通過 GetObjectField 方法就可以根據(jù)得到的字段 ID 從對(duì)象中得到字段的值。注意這里的次序：我們得到傳入的對(duì)象參數(shù) (Object) ，就要先得到它的類 (Class) ，這樣既有了對(duì)象實(shí)例，又有了類，以后就從類中得到字段 ID ，根據(jù)字段 ID 從對(duì)象中得到字段值。對(duì)于類的靜態(tài)字段，則可以直接從類中獲取它的值而不需要通過對(duì)象。 如果要調(diào)用對(duì)象的方法，操作步驟也基本類似，也需要從類中獲取方法 ID ，再執(zhí)行對(duì)象的相應(yīng)方法。在本例中，因?yàn)槲覀冊(cè)黾恿艘粋€(gè) java.util.Date 類型的字段，要訪問這樣的字段，也只能先把它做為 JObject 讀入，再以同樣的方法進(jìn)一步去訪問它的成員（屬性或方法）。本例中演示了如何訪問 Date 對(duì)象的成員方法 toString 。

要正確地訪問類對(duì)象的成員屬性（字段）及成員方法，最重要的一點(diǎn)是一定要給出正確的簽名，在 Java 中對(duì)于數(shù)據(jù)類型和方法的簽名有如下的約定：

數(shù)據(jù)類型 / 方法	簽名
byte	B
char	C
double	D
float	F
int	I
long	J ( 注意：是 J 不是 L)
short	S
void	V
boolean	Z （注意：是 Z 不是 B ）
類類型	L 跟完整類名，如 Ljava/lang/String; （注意：以 L 開頭，要包括包名，以斜杠分隔，最后有一個(gè)分號(hào)作為類型表達(dá)式的結(jié)束）
數(shù)組 type[]	[type ，例如 float[] 的簽名就是 [float ，如果是二維數(shù)組，如 float[][] ，則簽名為 [[float ，（注意：這里是兩個(gè) [ 符號(hào)）。
方法	( 參數(shù)類型簽名 ) 返回值類型簽名，例如方法： float fun(int a,int b) ，它的簽名為 (II)F ， ( 注意：兩個(gè) I 之間沒有逗號(hào)！ ) ，而對(duì)于方法 String toString() ，則是 ()Ljava/lang/String; 。

通過上面的例子，我們了解了訪問對(duì)象參數(shù)的成員屬性或方法的基本步驟和多個(gè) Get 方法的使用。 TJNIEnv 同時(shí)提供了多個(gè) Set 方法，可以修改傳入的對(duì)象參數(shù)的字段值，因?yàn)?/span> Java 對(duì)象參數(shù)都是以傳址的方式進(jìn)行傳遞的，所以修改的結(jié)果可以在 Java 程序中得到反映。 TJNIEnv 提供的 Get/Set 方法，都需要兩個(gè)基本參數(shù)：對(duì)象實(shí)例（ JObject 類型）和字段 ID （ JField 類型），就可以根據(jù)提供的對(duì)象和字段 ID 來獲取或設(shè)置這個(gè)對(duì)象的這個(gè)字段的值。

現(xiàn)在我們了解了在 Delphi 代碼中使用以及修改 Java 對(duì)象的操作步驟。進(jìn)一步，如果需要在 Delphi 中從無到有地創(chuàng)建一個(gè)新的 Java 對(duì)象，可以嗎？再來看一個(gè)例子，在 Delphi 中創(chuàng)建 Java 類的實(shí)例，操作方法其實(shí)也非常簡單。

先在 Java 代碼中增加一個(gè)本地方法，如下：

?public native Book findBook(String t);

然后，修改 Delphi 代碼，增加一個(gè)函數(shù)（因?yàn)橛蟹祷刂担圆辉偈沁^程而是函數(shù)了）：

function Java_HelloWorld_findBook(PEnv: PJNIEnv; Obj: JObject; t:JString):JObject; stdcall; var ?JVM: TJNIEnv; ?c: JClass; ?fid:JFieldID; ?b:JObject; ?mid:JMethodID; begin ? JVM := TJNIEnv.Create(PEnv); ? ? c:=JVM.FindClass('Book'); ? mid:=JVM.GetMethodID(c,'<init>','()V'); ? b:=JVM.NewObjectV(c,mid,nil); ? fid:=JVM.GetFieldID(c,'title','Ljava/lang/String;'); ? JVM.SetObjectField(b,fid,t); ? fid:=JVM.GetFieldID(c,'price','D'); ? JVM.SetDoubleField(b,fid,99.8); ? Result:=b; ? ? JVM.Free; end;

這里先用 FindClass 方法根據(jù)類名查找到類，然后獲取構(gòu)造函數(shù)的方法 ID ，構(gòu)造函數(shù)名稱固定為“ <init> ”，注意簽名為“ ()V ”說明使用了 Book 類的一個(gè)空的構(gòu)造函數(shù)。然后就是使用方法 NewObjectV 根據(jù)類和構(gòu)造函數(shù)的方法 ID 來創(chuàng)建類的實(shí)例。創(chuàng)建了類實(shí)例，再對(duì)它進(jìn)行操作就與前面的例子沒有什么兩樣了。對(duì)于非空的構(gòu)造函數(shù)，則略為復(fù)雜一點(diǎn)。需要設(shè)置它的參數(shù)表。還是上面的例子，在 Book 類中增加一個(gè)非空構(gòu)造函數(shù)：

public Book(Strint t,double p){ ?this.title=t; this.price=p; }

在 Delphi 代碼中， findBook 函數(shù)修改獲取方法 ID 的代碼如下：

mid:=JVM.GetMethodID(c,'<init>','(Ljava/lang/String;D)V');

構(gòu)造函數(shù)名稱仍是“ <init> ”，方法簽名表示它有兩個(gè)參數(shù)，分別是 String 和 double 。然后就是參數(shù)的傳入了，在 Delphi 調(diào)用 Java 對(duì)象的方法如果需要傳入?yún)?shù)，都需要構(gòu)造出一個(gè)參數(shù)數(shù)組。在變量聲明中加上：

args : array[0..1] of JValue;

注意！參數(shù)都是 JValue 類型，不管它是基本數(shù)據(jù)類型還是對(duì)象，都作為 JValue 的數(shù)組來處理。在代碼實(shí)現(xiàn)中為參數(shù)設(shè)置值，并將數(shù)組的地址作為參數(shù)傳給 NewObjectA 方法：

? args[0].l:=t; // t 是傳入的 JString 參數(shù) ? args[1].d:=9.8; ? ? b:=JVM.NewObjectA(c,mid,@args);

為 JValue 類型的數(shù)據(jù)設(shè)置值的語句有點(diǎn)特殊，是吧？我們打開 jni.pas ，查看一下 JValue 的定義，原來它是一個(gè) packed record ，已經(jīng)包括了多種數(shù)據(jù)類型， JValue 的定義如下：

? JValue = packed record ? case Integer of ??? 0: (z: JBoolean); ??? 1: (b: JByte?? ); ??? 2: (c: JChar?? ); ??? 3: (s: JShort? ); ??? 4: (i: JInt??? ); ??? 5: (j: JLong?? ); ??? 6: (f: JFloat? ); ??? 7: (d: JDouble ); ??? 8: (l: JObject ); ? end;

下面再來看一下錯(cuò)誤處理，在調(diào)試前面的例子中，大家也許看到了一旦在 Delphi 的執(zhí)行過程中發(fā)生了錯(cuò)誤，控制臺(tái)就會(huì)輸出一大堆錯(cuò)誤信息，如果想要屏蔽這些信息，也就是說希望在 Delphi 中捕獲錯(cuò)誤并直接處理它，應(yīng)該怎么做？也很簡單，在 TJNIEnv 中提供了兩個(gè)方法可以方便地處理在訪問 Java 對(duì)象時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤。

var … … ae:JThrowable; begin … … ae:=JVM.ExceptionOccurred; ? if ( ae<>nil ) then ?? begin ??? Writeln(Format('Exception handled in Main.cpp: %d', [longword(ae)])); ??? JVM.ExceptionDescribe; ??? JVM.ExceptionClear; ?? end; … …

用方法 ExceptionOccurred 可以捕獲 Java 拋出的錯(cuò)誤，并存入 JThrowable 類型的變量中。用 ExceptionDescribe 可以顯示出 Java 的錯(cuò)誤信息，而 ExceptionClear 顯然就是清除錯(cuò)誤，讓它不再被拋出。

至此，我們已經(jīng)把從 Java 代碼通過 JNI 技術(shù)訪問 Delphi 本地代碼的步驟做了初步的探討。在 jni.pas 中也提供了從 Delphi 中打開 Java 虛擬機(jī)執(zhí)行 Java 代碼的方法，有興趣的讀者不妨自己研究一下。