Java調(diào)用C++動(dòng)態(tài)庫(DLL)的完整實(shí)踐指南

更新時(shí)間：2025年08月27日 09:04:04 作者：頗有幾分姿色

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹如何通過 JNI（Java Native Interface）在 Java 中調(diào)用一個(gè)用 C++ 編寫的分割算法庫,有需要的小伙伴可以了解一下

一、整體目標(biāo)

Java 端通過 JNI 調(diào)用算法提供的動(dòng)態(tài)庫，實(shí)現(xiàn)圖像分割與信息提取的功能。為了方便，我把所有的依賴庫都放在了 jdk 的 bin 目錄，這樣我在調(diào)用的時(shí)候只需要導(dǎo)入我的自己生成的 jni 庫就可以，如果需要頻繁切換 jdk，那需要自己指定目錄，處理好動(dòng)態(tài)庫的依賴關(guān)系即可。

二、準(zhǔn)備工作

1. C++ 頭文件（API 定義）

這是算法的頭文件，jni 層需要根據(jù)他的方法調(diào)用。建議和 java 的方法保持一致，不保持一致也行，自己在 jni 層處理好就可以。

// passportSegC.h
DLL_API const char* passport_seg_get_version();
DLL_API int passport_seg_init(const int equip_type, const int passport_type, const char* model_path, const char* config_path);
DLL_API const char* passport_seg_run(const char* json_str_c, const char* save_root_c, int* code_passport_offset_det);
DLL_API void passport_seg_release_per_call(const char* json_ctr);
DLL_API void passport_seg_release();

2. Java 接口類定義

package com.emp.empxmrz.util;

/***
 * @title
 * @author 
 * @date 2025/8/7 10:58
 **/
public class PassportSeg {
    static {
        System.loadLibrary("passportSeg"); 
    }

    // 獲取版本號(hào)
    public static native String passportSegGetVersion();

    // 算法初始化
    public static native int passportSegInit(int equipType, int passportType, String modelPath, String configPath);

    // 調(diào)用算法
    public static native String passportSegRun(String jsonStr, String saveRoot, int[] codePassportOffsetDet);

    // 每次調(diào)用算法后釋放內(nèi)存
    public static native void passportSegReleasePerCall(String jsonCtr);

    // 程序終止時(shí)釋放AI模型內(nèi)存
    public static native void passportSegRelease();
}

三、生成 JNI 頭文件

javah -classpath target/classes -d src/main/jni com.emp.empxmrz.util.PassportSeg

這會(huì)生成 com_emp_empxmrz_util_PassportSeg.h，它定義了 JNI 接口供 C++ 實(shí)現(xiàn)。生成之后不能隨便移動(dòng)類的位置或修改包名、類名等，如果必須調(diào)整的話，需要重新生成。

生成的頭文件大概如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_emp_empxmrz_util_PassportSeg */

#ifndef _Included_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg
#define _Included_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_emp_empxmrz_util_PassportSeg
 * Method:    passportSegGetVersion
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegGetVersion
  (JNIEnv *, jclass);

/*
 * Class:     com_emp_empxmrz_util_PassportSeg
 * Method:    passportSegInit
 * Signature: (IILjava/lang/String;Ljava/lang/String;)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegInit
  (JNIEnv *, jclass, jint, jint, jstring, jstring);

/*
 * Class:     com_emp_empxmrz_util_PassportSeg
 * Method:    passportSegRun
 * Signature: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;[I)Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegRun
  (JNIEnv *, jclass, jstring, jstring, jintArray);

/*
 * Class:     com_emp_empxmrz_util_PassportSeg
 * Method:    passportSegReleasePerCall
 * Signature: (Ljava/lang/String;)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegReleasePerCall
  (JNIEnv *, jclass, jstring);

/*
 * Class:     com_emp_empxmrz_util_PassportSeg
 * Method:    passportSegRelease
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegRelease
  (JNIEnv *, jclass);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

四、JNI 實(shí)現(xiàn)（C++）

這是 jni 的頭文件實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槲沂且{(diào)用多個(gè)算法，所以使用 vs 創(chuàng)建了一個(gè)解決方案，里面創(chuàng)建了多個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目都是一種算法的 jni 層，根據(jù)自己的實(shí)際情況操作就可以，實(shí)現(xiàn)類中需要包含算法頭文件和 jni 頭文件。項(xiàng)目結(jié)果大致如下：

cpp 完整代碼如下：

#include <jni.h>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include "com_emp_empxmrz_util_PassportSeg.h"
#include "passportSegC.h"

void native_log(const std::string& message) {
    std::cerr << "[NativeLog] " << message << std::endl;
}

void throwJavaException(JNIEnv* env, const char* message) {
    jclass exceptionCls = env->FindClass("java/lang/RuntimeException");
    if (exceptionCls != nullptr) {
        env->ThrowNew(exceptionCls, message);
    }
}

extern "C" {

    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegGetVersion
    (JNIEnv* env, jclass clazz) {
        try {
            std::cout << "passport seg get version........" << std::endl;
            const char* version = passport_seg_get_version();
            return env->NewStringUTF(version);
        }
        catch (const std::exception& e) {
            native_log(e.what());
            throwJavaException(env, e.what());
            return env->NewStringUTF("error");
        }
        catch (...) {
            native_log("Unknown error in passportSegGetVersion");
            throwJavaException(env, "Unknown error in passportSegGetVersion");
            return env->NewStringUTF("error");
        }
    }

    JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegInit
    (JNIEnv* env, jclass clazz, jint equipType, jint passportType, jstring modelPath, jstring configPath) {
        try {
            const char* model_path = env->GetStringUTFChars(modelPath, 0);
            const char* config_path = env->GetStringUTFChars(configPath, 0);

            int result = passport_seg_init(equipType, passportType, model_path, config_path);

            env->ReleaseStringUTFChars(modelPath, model_path);
            env->ReleaseStringUTFChars(configPath, config_path);
            return result;
        }
        catch (const std::exception& e) {
            native_log(e.what());
            throwJavaException(env, e.what());
            return -1;
        }
        catch (...) {
            native_log("Unknown error in passportSegInit");
            throwJavaException(env, "Unknown error in passportSegInit");
            return -1;
        }
    }

    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegRun
    (JNIEnv* env, jclass clazz, jstring jsonStr, jstring saveRoot, jintArray codeArray) {
        try {
            if (!jsonStr || !saveRoot || !codeArray) {
                native_log("Null input detected.");
                throwJavaException(env, "Null input parameter.");
                return nullptr;
            }
            const char* json_str = env->GetStringUTFChars(jsonStr, 0);
            const char* save_root = env->GetStringUTFChars(saveRoot, 0);
            jint* codes = env->GetIntArrayElements(codeArray, NULL);

            if (!json_str || !save_root || !codes) {
                native_log("Failed to convert jstring/jintArray.");
                throwJavaException(env, "JNI conversion failed.");
                return nullptr;
            }
            native_log("Calling passport_seg_run...");
            const char* result = passport_seg_run(json_str, save_root, reinterpret_cast<int*>(codes));

            jstring jResult = nullptr;
            if (result != nullptr) {
                jResult = env->NewStringUTF(result); // 拷貝內(nèi)容
                passport_seg_release_per_call(result); // 安全釋放
            }
            else {
                jResult = env->NewStringUTF("");
            }

            env->ReleaseStringUTFChars(jsonStr, json_str);
            env->ReleaseStringUTFChars(saveRoot, save_root);
            env->ReleaseIntArrayElements(codeArray, codes, 0);

            return jResult;
        }
        catch (const std::exception& e) {
            native_log(std::string("[C++ Exception] ") + e.what());
            throwJavaException(env, e.what());
            return nullptr;
        }
        catch (...) {
            native_log("Unknown error in passportSegRun");
            throwJavaException(env, "Unknown error in passportSegRun");
            return nullptr;
        }
    }

    JNIEXPORT void JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegReleasePerCall
    (JNIEnv* env, jclass clazz, jstring jsonCtr) {
        try {
            const char* json_ctr = env->GetStringUTFChars(jsonCtr, 0);
            passport_seg_release_per_call(json_ctr);
            env->ReleaseStringUTFChars(jsonCtr, json_ctr);
        }
        catch (const std::exception& e) {
            native_log(e.what());
            throwJavaException(env, e.what());
        }
        catch (...) {
            native_log("Unknown error in passportSegReleasePerCall");
            throwJavaException(env, "Unknown error in passportSegReleasePerCall");
        }
    }

    JNIEXPORT void JNICALL Java_com_emp_empxmrz_util_PassportSeg_passportSegRelease
    (JNIEnv* env, jclass clazz) {
        try {
            passport_seg_release();
        }
        catch (const std::exception& e) {
            native_log(e.what());
            throwJavaException(env, e.what());
        }
        catch (...) {
            native_log("Unknown error in passportSegRelease");
            throwJavaException(env, "Unknown error in passportSegRelease");
        }
    }

}

建議添加異常處理，避免JVM 崩潰。

五、Visual Studio 配置

1. 添加包含目錄

打開【項(xiàng)目屬性】 > C/C++ > 常規(guī) > 附加包含目錄：

防止編譯階段報(bào)錯(cuò)。

2. 添加庫目錄

打開【鏈接器】 > 常規(guī) > 附加庫目錄：

3. 添加依賴庫

打開【鏈接器】 > 輸入 > 附加依賴項(xiàng)：

告訴編譯器如何調(diào)用 .dll 中的函數(shù)；

4.生成 DLL

編譯后會(huì)生成 passportSeg.dll 和 passportSeg.lib，將他們復(fù)制到 jdk 的 bin 目錄或者你自己定義的目錄下， java 就可以直接調(diào)用 passportSeg了。

六、Java 調(diào)用測試

java 測試結(jié)果是否正確，也可以自己封裝成接口。

public static void main(String[] args) {
    System.out.println("版本號(hào)>>>>" + PassportSeg.passportSegGetVersion());

    int init = PassportSeg.passportSegInit(1, 1, MODEL_PATH, CONFIG_PATH);
    if (init != 0) {
        System.out.println("Init failed: " + init);
        return;
    }

    int[] code = new int[1];
    String resultJson = PassportSeg.passportSegRun(IMG_PATH, SAVE_PATH, code);

    System.out.println("Result: " + resultJson);
    System.out.println("Error Code: " + code[0]);
     // JNI 層已自動(dòng)調(diào)用，這里不需要重復(fù)調(diào)用
    // PassportSeg.passportSegReleasePerCall(resultJson);
    PassportSeg.passportSegRelease();
}

調(diào)試建議

如果報(bào)錯(cuò)找不到 passportSeg.dll，請將該 DLL 放入：

項(xiàng)目運(yùn)行目錄；
或者 jdk/bin 目錄；
或者設(shè)置 -Djava.library.path。

如果 JNI 函數(shù)名對應(yīng)不上，請確保：

包名、類名、方法名匹配；
DLL 導(dǎo)出的函數(shù)使用 extern "C"。
JNI 方法未正確導(dǎo)出，可通過.def文件顯式指定導(dǎo)出符號(hào)。

七、總結(jié)

編寫 Java native 接口；
使用 javah 生成 JNI 頭文件；
C++ 實(shí)現(xiàn) JNI 方法；
配置 Visual Studio 編譯動(dòng)態(tài)庫；
Java 調(diào)用測試。

如果你不想污染自己的JDK bin，可以將 .dll 和 .lib 放到一個(gè)統(tǒng)一的目錄下，這樣的話切換 jdk 比較方便,因?yàn)槲抑皇褂?jdk8，所以貪圖方便放在了 bin 目錄，但這是不規(guī)范滴。

到此這篇關(guān)于Java調(diào)用C++動(dòng)態(tài)庫(DLL)的完整實(shí)踐指南的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java調(diào)用C++動(dòng)態(tài)庫DLL內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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Java調(diào)用C++動(dòng)態(tài)庫(DLL)的完整實(shí)踐指南

目錄

一、整體目標(biāo)

二、準(zhǔn)備工作

1. C++ 頭文件（API 定義）

2. Java 接口類定義

三、生成 JNI 頭文件

四、JNI 實(shí)現(xiàn)（C++）

五、Visual Studio 配置

1. 添加包含目錄

2. 添加庫目錄

3. 添加依賴庫

4.生成 DLL

六、Java 調(diào)用測試

七、總結(jié)

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Java調(diào)用C++動(dòng)態(tài)庫(DLL)的完整實(shí)踐指南

目錄

一、整體目標(biāo)

二、準(zhǔn)備工作

1. C++ 頭文件（API 定義）

2. Java 接口類定義

三、生成 JNI 頭文件

四、JNI 實(shí)現(xiàn)（C++）

五、Visual Studio 配置

1. 添加包含目錄

2. 添加庫目錄

3. 添加依賴庫

4.生成 DLL

六、Java 調(diào)用測試

七、總結(jié)

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一、整體目標(biāo)

二、準(zhǔn)備工作

五、Visual Studio 配置

六、Java 調(diào)用測試

七、總結(jié)