使用JNA替代JNI调用本地方法

JNA全称是Java Native Access,是Sun推出的一种调用本地方法技术,比起它的同门师兄JNI,JNA大大简化了调用本地方法的过程,使用也比较方便, JNA是在JNI的基础上完善的,用青出于蓝而胜于蓝来形容一点不为过，下面看一下JNI的调用过程：

 

使用JNI你得完成上面这些步骤，比较麻烦，而是用JNA就省事多了，基本上不需要脱离Java环境就可以完成。
  
   JNA项目主页是https://jna.dev.java.net/, 目前最新的版本是3.2.4 。下载时记得将自带的Example.jar 也下载下来,这个里面提供了一些JNA的例子，通过这个能够更快的了解JNA。

使用JNA的调用本地方法的时候需要自定义数据结构，下面我们通过调用Windows提供的的锁定工作站方法来了解一下JNA。

1、首先查询Windows API知道锁定工作站的方法在user32.dll中定义，接下来定义一个接口来继承JNA的Library.java接口,用作声明DLL库文件,这里我们就把它命名为User32：

 public interface User32 extends Library {}

2、查询user32.dll提供的API得知锁定工作方法是LockWorkStation，返回类型是boolean型，在User32.java中新增相应的方法：

boolean LockWorkStation();

这样我们的User32.java这个类就定义好了。接下来我们写测试程序进行调用。

3、编写测试类比如LockWorkStation.java,首先通过JNA的Native类加载对应的dll：

User32 user32 = (User32) Native.loadLibrary("user32", User32.class);

然后就可以调用LockWorkStation方法了，完整代码如下：

public class LockWorkStation {
    public static void main(String[] args) {
       User32 user32 = (User32) Native.loadLibrary("user32", User32.class);
       user32.LockWorkStation();
    }
}

这里说明一下loadLibrary方法中第一个参数是需要加载的dll文件名称,第二个参数的作用是让JNA使用这个类的加载器去加载DLL文件,加载顺序是,先从Users.class类的当前文件夹找,如果没有找到,再在工程当前文件夹下面找win32/win64文件夹，找到后搜索对应的dll文件,如果找不到再到WINDOWS下面去搜索，再找不到就会抛异常了。以TWAINDSM.dll将文件放到工程的根文件夹可以按照下面这个格式放：

 

上面的User32定义的是dll库文件，有时会碰到比如HANDLE、POINT、WORD和MSG等数据类型，有些数据类型JNA中没有提供，需要自己定义，根据作用的不同，定义的时候继承的父类也不一样，比如HANDLE定义方法是：

 class HANDLE extends PointerType {
        private boolean immutable;
        public HANDLE() { }
        public HANDLE(Pointer p) { setPointer(p); immutable = true; }
       public Object fromNative(Object nativeValue, FromNativeContext context) {
            Object o = super.fromNative(nativeValue, context);
            if (INVALID_HANDLE_VALUE.equals(o))
                return INVALID_HANDLE_VALUE;
            return o;
        }
        public void setPointer(Pointer p) {
            if (immutable)
                throw new UnsupportedOperationException("immutable reference");
            super.setPointer(p);
        }
    }

HANDLE被定义为类型安全的指针。而POINT用作表示坐标，不需要这么复杂，定义方式为：

 class POINT extends Structure {
        public int x, y;
        public POINT() { }
        public POINT(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; }
  }

使用JNA的过程中也不一定会一帆风顺,比如会抛出”非法内存访问”,这时候检查一下变量是否==null。还有内存对齐的问题，当从内存中获取图片信息进行保存的时候，如果内存对齐处理不好,就会抛出很严重的异常,导致JVM异常退出，JNA提供了四种内存对齐的方式，分别是：ALIGN_DEFAULT、ALIGN_NONE、ALIGN_GNUC和ALIGN_MSVC。ALIGN_DEFAULT采用平台默认的对齐方式(推荐);ALIGN_NONE是不采用对齐方式；ALIGN_GNUC为针对linux/gcc操作系统的对齐方式。ALIGN_MSVC为针对win32/msvc架构的内存对齐方式。

JNA也提供了一种保护机制.比如防止JNA出现异常不会导致JVM异常退出，默认是开启这个功能的，开启方式为System.setProperty(“jna.protected”,”true”); 记得要在JNA加载dll文件之前调用，然后try {...} catch(Throwable e)异常，不过你也不要期望过高,不要以为加上这个就万事大吉,出现”非法内存访问”的时候还是会束手无策。JNA也提供了一种保护机制.比如防止JNA出现异常不会导致JVM异常退出，默认是开启这个功能的，开启方式为System.setProperty(“jna.protected”,”true”); 记得要在JNA加载dll文件之前调用，然后try {...} catch(Throwable e)异常，不过你也不要期望过高,不要以为加上这个就万事大吉,出现”非法内存访问”的时候还是会束手无策。