chb請(qǐng)注意：改文有一定的參考價(jià)值，實(shí)際編程實(shí)現(xiàn)就未必一定用這個(gè)方法（僅僅做參考用）
［ 作者：佚名 轉(zhuǎn)貼自：中國學(xué)術(shù)交流園地］
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：從JAVA程序傳遞噪聲標(biāo)準(zhǔn)差和兩個(gè)數(shù)據(jù)給MATLAB，即給其實(shí)現(xiàn)具體的數(shù)據(jù)計(jì)算功能的DLL（通過VC++生成DLL），產(chǎn)生高斯分布的白噪聲數(shù)據(jù)。其中VC需要MATLAB軟件自帶的"normrnd.m、rndcheck.m"兩個(gè)文件和產(chǎn)生白噪聲的文件"noise.m"。開發(fā)環(huán)境是：Window2000操作系統(tǒng)、VisualC++6.0和JBUILDER6.0開發(fā)工具、MATLAB6.5軟件。
要實(shí)現(xiàn)JAVA、MATLAB通信必須解決兩方面的問題:一是JAVA與VC++的通信;二是VC++與MATLAB的通信。~..~
1 實(shí)現(xiàn)JAVA與VC通信方法簡(jiǎn)介
JAVA與VC的交互，可以通過各自單獨(dú)運(yùn)行的程序讀寫約定的格式的文件來完成，但是通信的實(shí)時(shí)性不能保證；可以利用CORBA機(jī)制，通過定義IDL接口的客戶機(jī)/服務(wù)器(CLIENT/SERVER)的形式通訊；還可以通過JNI（Java Native Interface）或RMI（Remote Method Invocation）等方法實(shí)現(xiàn)。
在微軟的操作系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)本機(jī)程序的通信應(yīng)用JNI機(jī)制較方便快捷、穩(wěn)定可靠，并能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信。本示例系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)就使用了此機(jī)制。
1.1 實(shí)現(xiàn)JAVA與VC++（DLL）互連
在JUBILDER6開發(fā)環(huán)境中，系統(tǒng)先生成NNSD的Project，其框架類名為Frame1。
系統(tǒng)為了使用VC實(shí)現(xiàn)的DLL，在Frame1.java文件中調(diào)用VC中函數(shù)處添加如下一些代碼：
public native void makeNoise(float m,int n);
//實(shí)現(xiàn)調(diào)用的DLL中函數(shù)申明
static
{
System.loadLibrary ("makenoise");
//使用DLL文件，其名稱是"makenoise.dll"
}
void jButton1_actionPerformed(ActionEvent e)
//框架通過按鈕消息實(shí)現(xiàn)DLL的調(diào)用
{
int n=160;//白噪聲數(shù)據(jù)量
float m=1.0;//白噪聲方差平方
makeNoise(m,n);
//JAVA程序?qū)LL中函數(shù)的使用
}
1.2 系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)置與編譯
使用JBUILDER開發(fā)時(shí)，須對(duì)使用DLL中函數(shù)的JAVA文件編譯屬性進(jìn)行設(shè)置。本系統(tǒng)在JBUILDER工具中的Project視圖區(qū)域找到Frame1.java（各開發(fā)者確定的文件名可能不同）的文件，選中后按下鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的菜單中選擇"Properties"項(xiàng)，接著將"Build->RMI/JNI->Generate JNI header file"找到的項(xiàng)目選定。最后編譯該文件，可得相應(yīng)的h文件。本系統(tǒng)產(chǎn)生"nnsd_Frame1.h"，其中調(diào)用的函數(shù)為：
JNIEXPORT void JNICALL Java_nnsd_Frame1_makeNoise
(JNIEnv *, jobject, jfloat, jint);
如果僅使用SUN公司的JDK來實(shí)現(xiàn)，須用javah.exe將javac.exe生成的class文件去生成對(duì)應(yīng)的h文件，之后并要修改h文件，即須將文件的包層次在調(diào)用的函數(shù)名上體現(xiàn)出來。
1.3 JAVA應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行
將VC生成的DLL文件拷到JBUILDER運(yùn)行程序的目錄下，執(zhí)行程序，就實(shí)現(xiàn)了JAVA系統(tǒng)和MATLAB的通信。本示例系統(tǒng)的DLL是"makenoise.dll",即下面介紹的方法所產(chǎn)生的。
如果僅使用SUN公司的JDK來實(shí)現(xiàn)，須用javah.exe將javac.exe生成的class文件去生成對(duì)應(yīng)的h文件，之后并要修改h文件，即須將文件的包層次在調(diào)用的函數(shù)名上體現(xiàn)出來。
1.3 JAVA應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行
將VC生成的DLL文件拷到JBUILDER運(yùn)行程序的目錄下，執(zhí)行程序，就實(shí)現(xiàn)了JAVA系統(tǒng)和MATLAB的通信。本示例系統(tǒng)的DLL是"makenoise.dll",即下面介紹的方法所產(chǎn)生的。
2 實(shí)現(xiàn)VC、MATLAB通信方法簡(jiǎn)介
MATLAB提供了許多方法與VC程序的通信：MATLAB引擎(ENGINE)采用了客戶機(jī)/服務(wù)器(CLIENT/SERVER)的計(jì)算模式,通過MATLAB應(yīng)用程序接口(API)中有關(guān)函數(shù),在VC環(huán)境中調(diào)用MATLAB函數(shù),但此種方法需要MATLAB后臺(tái)支持,因此系統(tǒng)必須安裝MATLAB；MATLAB本身提供的MCC工具編譯，編譯m文件生成VC++或c語言，直接在VC中使用；MATLAB的MEX工具將m文件編譯成dll，供VC調(diào)用，但這增加的程序的復(fù)雜性，沒有第二種方法靈活。
MATLAB現(xiàn)具有的MATLAB Add-in（其包裝了MCC）更方便了第二種方法的應(yīng)用，現(xiàn)本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)就是以之為基礎(chǔ)的。
2.1 MATLAB與VC實(shí)現(xiàn)互連
為了使用MATLAB的具體功能，在開發(fā)環(huán)境中應(yīng)首先安裝MATLAB工具軟件，之后運(yùn)行此工具軟件，分別執(zhí)行"mex -setup；mbuild -setup；cd(prefdir); mccsavepath;"命令。現(xiàn)在再運(yùn)行VC開發(fā)工具，從菜單開始依次打開"Tools->Customize->Add-ins and Macro Files"，選中MATLAB Add-in項(xiàng)，就可以看到工具欄中多了一個(gè) 。現(xiàn)在VC就可以利用它來得到m文件所對(duì)應(yīng)的c、c++文件。
2.2 開發(fā)工具VC運(yùn)行環(huán)境設(shè)置
系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，須對(duì)VC的開發(fā)環(huán)境變量進(jìn)行設(shè)置。通過"Tools->Options->Directories"找到的Directories項(xiàng)中添加環(huán)境變量。
添加頭文件和庫文件搜索路徑[3]是（本計(jì)算機(jī)的文件搜索路徑為）：
F:MATLAB6P5EXTERNINCLUDE F:MATLAB6P5EXTERNINCLUDECPP F:MATLAB6P5EXTERNLIB F:MATLAB6P5EXTERNLIBWIN32 F:MATLAB6P5EXTERNLIBWIN32MICROSOFTMSVC60
上述為VC編譯MATLAB的m文件生成C++代碼的環(huán)境。同時(shí)為了編譯JNI的h文件，還須通過菜單Tools.和Project添加如下頭文件和庫文件搜索路徑：
D:JBUILDER6JDK1.3.1INCLUDE D:JBUILDER6JDK1.3.1INCLUDEWIN32
2.4 VC生成DLL[4]
在本系統(tǒng)中，VC建立名稱為makenoise的"MFC APPWizard（dll）"Project，按照VC默認(rèn)的選項(xiàng)完成工程的創(chuàng)立。
將1.2中生成的nnsd_Frame1.h文件拷貝到系統(tǒng)目錄下，并添加到VC的"FileView"中"HeadFiles"里面。通過MATLAB Add-in將"normrnd.m、rndcheck.m、noise.m"文件添加到VC中，并自動(dòng)生成VC文件。具體操作步驟如下：
點(diǎn)擊工具欄中"Add m-files to current project"項(xiàng)，在出現(xiàn)的圖中選定如下選項(xiàng)：
圖1 添加m文件的Add-in選擇
按照接著步驟的提示將上述3個(gè)m文件添加到項(xiàng)目中。
在VC中為了對(duì)外提供可調(diào)用的函數(shù)，須在"makenoise.cpp"文件中添加：
#include "nnsd_Frame1.h"
JNIEXPORT void JNICALL Java_nnsd_Frame1_makeNoise
(JNIEnv *env, jobject obj, jfloat m, jint n){}
//將原申明的函數(shù)的變量名補(bǔ)上，具體實(shí)現(xiàn)功能代碼在下面。
為了讓上述導(dǎo)出函數(shù)獲得對(duì)MATLAB中白噪聲函數(shù)的調(diào)用，須在此文件中再添加：
#include "math.h"
#include "dblmtrx.h"
//下面申明得到全局matlab的函數(shù)
extern void InitializeModule_noise();//初始化
extern void noise(mwArray n, mwArray m);//產(chǎn)生白噪聲函數(shù)
extern void TerminateModule_noise();//關(guān)閉資源
//dll導(dǎo)出JAVA函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)部分
JNIEXPORT void JNICALL Java_nnsd_Frame1_makeNoise
(JNIEnv *env, jobject obj, jfloat m, jint n)
{
AfxMessageBox("開始產(chǎn)生白噪聲！");
InitializeModule_noise();
noise(n,m);
TerminateModule_noise();
}
編譯整個(gè)程序，于是便得到"makenoise.dll"。
2.3 脫離MATLAB環(huán)境運(yùn)行的支持文件
為了在沒有安裝MATLAB應(yīng)用軟件的環(huán)境下，能夠使用上述的DLL，須在運(yùn)行此DLL的目錄中添加一些文件，而這些文件可以通過工具欄中的"MATLAB Add-in Packager"獲得。按照此工具默認(rèn)的配置得到一個(gè)運(yùn)行所需文件的zip壓縮文件，使用時(shí)，解壓縮到DLL文件所在的目錄中，就能脫離MATLAB環(huán)境使用DLL。
3 結(jié)論
采用JAVA完成圖形界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)管理等,利用MATLAB數(shù)學(xué)庫完成軟件核心算法設(shè)計(jì),很大程度上降低了編程難度和工作量, 縮短開發(fā)周期,提高軟件可靠性。尤其利用編譯器調(diào)用MATLAB動(dòng)態(tài)連接庫實(shí)現(xiàn)脫離MATLAB環(huán)境下二者的緊密結(jié)合,更極大拓展了MATLAB的應(yīng)用范圍。基于VC++6.0實(shí)現(xiàn)JAVA和MATLAB的通信，深化了JAVA和MATLAB的應(yīng)用能力。
附注：noise.m文件的內(nèi)容如下：
function makeNoise(n,m)
c=normrnd(0,m,1,n);
s=‘樣本文件.txt’‘;
fid=fopen(s,‘W’);
fprintf(fid,‘%6.2f’,c);
fclose(fid);
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