java高级用法之JNA中的回调问题

下面是"Java高级用法之JNA中的回调问题"的详细攻略：

什么是JNA?

JNA全称是Java Native Access，是一款自动生成本地方法代码的工具，可以高效地调用本地库中的函数。

JNA回调问题

在JNA中，Java调用本地方法是十分容易的，但是如果本地方法回调Java方法，这时就需要Java创建本地函数指针回到Java线程中。而这个本质上是JVM在本地进程中执行Java回调方法，涉及到了Java与本地代码的交互。本文将介绍在JNA中如何通过回调机制实现，以及使用示例。

创建回调函数

在JNA中，我们可以使用Java接口来声明回调函数的参数和返回值。JNA需要使用Callback接口包装Java的回调函数，从而创建函数指针。

public interface MyCallback extends Callback {
     void callback(int value);
}

在这个接口中，回调函数是一个无返回值，有一个int类型参数的函数，该函数名为callback()。这个接口是可以自定义参数和返回值的，但是参数和返回值都必须是原始数据类型或Java对象的指针。

绑定回调函数

在JNA中，回调函数是通过本地代码通过使用Callback接口创建的指针来进行绑定的。为了绑定回调函数，我们需要使用FunctionMapper或AltMapper实例对象来定义原生函数和Java回调函数的映射关系。

Map<String, String> option = new HashMap<String, String>();
option.put(Library.OPTION_FUNCTION_MAPPER, myFunctionMapper.class.getName());
Mycallback callBack = Native.loadLibrary("mylib", Mycallback.class, option);

在上面的例子中，我们使用FunctionMapper实例的myFunctionMapper硬编码Java回调函数的指针。然后我们调用实例Native.loadLibrary()来加载本地库，得到了一个指向回调函数的指针。

调用回调函数

现在我们已经为回调函数创建了指针，接下来，我们需要手动调用回调函数。这个过程与其他指针一样，需要创建本地内存块(Memory)，将数据复制到内存块中，并且将内存块与指针地址进行绑定。

Memory memory = new Memory(Native.getNativeSize(Integer.TYPE));
memory.setInt(0, i);
MyCallback callback = (MyCallback) Native.loadLibrary("mylib", MyCallback.class);
callback.callback(memory.getInt(0));

在上面的例子中，我们创建了一个本地内存块，并将数据复制到了内存块中。然后，我们将内存块与回调函数的指针绑定，再调用Java回调函数。

示例

下面是一个简单的具有回调函数的Java应用程序调用C语言的库的示例:

typedef void (*callback_t)();

void my_c_function(callback_t callback) {
    printf("C Function called\n");
    (*callback)();
}

import com.sun.jna.Callback;
import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Memory;
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Pointer;
import com.sun.jna.ptr.PointerByReference;

public interface MyLibrary extends Library {
    interface Callback extends com.sun.jna.Callback {
        void callback(int value);
    }
    void my_c_function(Callback callback);
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyLibrary myLib = Native.loadLibrary("mylib", MyLibrary.class);
        MyLibrary.Callback callback = new MyLibrary.Callback() {
            @Override
            public void callback(int value) {
                System.out.println("Callback called. Value: " + value);
            }
        };
        myLib.my_c_function(callback);

        Memory memory = new Memory(Native.getNativeSize(Integer.TYPE));
        memory.setInt(0, 42);
        callback.callback(memory.getInt(0));
    }
}

这个例子创建了一个C函数，在其中调用Java回调函数。在Java程序中，我们使用MyLibrary接口来进行本地函数调用，其中声明了回调函数。通过将Java回调函数传递给库函数my_c_function()，C代码能够调用Java回调函数。接着，我们创建了一个内存块，并将其传递到回调函数中。

另一个使用JNA的回调函数的示例是将函数作为参数传递给C函数，以便C代码可以在需要的时候调用Java函数进行处理。

void process(callback_t callback) {
    printf("C Function called\n");
    (*callback)();
}

int myHandler(int code, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    System.out.println("Code: " + code);
    System.out.println("wParam: " + wParam);
    System.out.println("lParam: " + lParam);
    return 0;
}

public interface MyLibrary extends Library {
    interface Callback extends com.sun.jna.Callback {
        int callback(int code, Pointer wParam, Pointer lParam);
    }
    void register_handler(Callback callback);
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyLibrary myLib = Native.loadLibrary("mylib", MyLibrary.class);
        MyLibrary.Callback callback = new MyLibrary.Callback() {
            @Override
            public int callback(int code, Pointer wParam, Pointer lParam) {
                return myHandler(code, wParam.getPointer(0).getInt(0), lParam.getLong(0));
            }
        };
        myLib.register_handler(callback);
    }
}

在这个例子中，我们将Java函数作为参数传递给C函数。我们定义了一个Java函数，myHandler()，可从C代码调用，并将其传递给register_handler()函数。在这个例子中，C代码通过指针获得参数，并将其传递给Java回调函数。

结论

JNA是一个让Java程序快速链接到本地代码库的工具。对于需要与C或C++交互的应用程序，使用JNA可大大简化与C/C++库的交互流程。在JNA中实现回调函数，是C编程中经常用到的技术，非常实用。

希望本文能够为你理解和使用JNA中回调函数提供帮助。