如何部署混合 C++/Java (JNI) 应用程序？答案

【问题标题】：How can I deploy a mixed C++/Java (JNI) application?如何部署混合 C++/Java (JNI) 应用程序？
【发布时间】：2012-02-02 22:04:35
【问题描述】：

tl;dr：C++ 插件需要调用 Java .jar 库。如何将其部署给用户而不会让人头疼？

我正在为一个 Qt 应用程序编写一个 Qt 插件。该插件需要调用现有的 Java 库。这需要跨平台（Win、Mac、Linux）和架构（32 位和 64 位 Intel，无 PPC）工作。

我编译并运行了一个简单的“hello world”JNI 示例。我将 CMake 脚本更新为“find_package(JNI REQUIRED)”等，因此它针对 jni.h 标头进行编译并动态链接到 JVM 库。

至少在 Windows 上，CMake 可以很好地找到在编译时使用的正确 JVM。我担心的是在运行时找到正确的 JRE（jvm.dll 等），因为我对用户计算机的控制较少。

当我将插件发送给我的用户时，它将如何工作？他们需要为正确的架构安装 JRE。但这并不意味着 JRE lib 目录将在他们的路径中。如果不是，插件就会退出并且不会加载。

在Windows上，64位JDK安装jvm.dll到：

C:\Program Files\Java\jre7\bin\server\jvm.dll

但是 32 位的 JDK 安装到：

C:\Program Files (x86)\Java\jre7\bin\client\jvm.dll

我了解 PF 与 PFx86 的区别，但我不明白服务器/客户端的东西。这些实际上是不同的 JRE 吗？

如果我针对一个 JRE 版本编译/链接并且用户有不同的版本，它会起作用吗？

我认为这在 Linux/Mac 上会更容易，但我还没有做到这一点。

感谢任何帮助。我不喜欢使用 JNI，但买不起 2000 美元的编译器来将 Java 变成本机代码库（反正我没有源代码），我听说 gcj 可能无法胜任这项任务（可能在 Windows 上没有多大帮助）。

【问题讨论】：

您可以使用您的应用程序部署自己的 jre，我想这将是解决您的问题的最简单方法。这样您就可以确保您的本地库与 jre 一起使用，并且您不必为 dll 查找问题而苦恼。
我认为许可证问题会阻止我部署自己的 JRE。关于如何做到这一点的任何建议？此外，在这种情况下，我可以控制应用程序，但假设我没有并且只是在编写插件怎么办？
我以前从未这样做过，我只是在考虑 Open Office。如果我没记错的话，他们有一个包含 jre 的安装选项。如果您只是部署一个插件，我想您将不得不编写一个安装脚本，以确保使用正确的版本安装 java 并设置您的路径变量。
@Dan，插件是怎么安装的或者有什么配置？
@hmjd，在 Windows 上，它只是一个被复制到特定于应用程序的插件目录的 .dll。在 Mac/Linux 上基本相同，除了用户从源代码编译插件并将生成的 .so 或 .dylib 复制到位。

标签： java c++ qt plugins java-native-interface

【解决方案1】：

一些更详细的注释要添加到@hmjd 的答案中，其中很多细节让我感到困惑。

这是我用来编译和链接测试程序的命令行：

cl
  -I"C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0_02\include"
  -I"C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0_02\include\win32"
  /EHsc
  -MD
  Test.cpp
  jvm.lib
  delayimp.lib
  /link
  /LIBPATH:"C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0_02\lib"
  /DELAYLOAD:jvm.dll

需要注意的几点：

包括头文件的路径（jni.h 等）
添加/EHsc 以避免此警告：“c:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\INCLUDE\xlocale(323) : 警告 C4530: 使用 C++ 异常处理程序，但未启用展开语义. 指定 /EHsc"
仍然需要包含jvm.lib，即使它应该延迟加载。
delayimp.lib 必须包含在内。
/LIBPATH 需要在 /link 选项之后进行，以便链接器获取它。这是 .lib 文件的路径。
/DELAYLOAD 获取 .dll 文件，而不是 .lib 文件！如果您不小心将 .lib 文件提供给它，您不会收到有用的错误消息，它只会显示“LINK : warning LNK4199: /DELAYLOAD:jvm.lib denied; no import found from jvm.lib”。

在.cpp文件#include "windows.h"中，找出哪个目录有jvm.dll，然后进行如下调用：

std::string temp = "C:\\Program Files (x86)\\Java\\jdk1.7.0_02\\jre\\bin\\client";
SetDllDirectory(temp.c_str());

在调用库中的任何函数之前执行此操作，因此当调用 LoadLibrary() 时，它知道在哪里可以找到 DLL。另一种方法是使用SetEnvironmentVariable() 修改PATH 变量，但SetDllDirectory() 似乎是更好的选择。

在你的启动代码中，添加如下代码：

__try
{
  // call a function from the DLL to make sure it can be loaded
  ::JNI_CreateJavaVM(...);
}
__except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER)
{
  // If not, fail
}

最好将它放在它自己的函数中，因为__try/__except 结构化异常处理 (SEH) 东西不允许与可能进行对象展开的代码共享函数。

没有 SEH 的东西，如果找不到 DLL，程序就会崩溃。

一些有用的链接：

【讨论】：

【解决方案2】：

仅适用于 Windows 的可能解决方案。

使用延迟 DLL 加载功能构建 QT 插件

请参阅DELAYLOAD 了解如何执行此操作，但它只是将/DELAYLOAD:jvm.dll 和Delayimp.lib 添加到链接器命令中。这意味着在加载 QT 插件时不会加载 jvm.dll，但此时需要它（注意它确实不需要使用 LoadLibrary() 和 GetProcAddress()）。 （不知道Linux或者Mac有没有类似的功能）

提供一种机制来通知 QT 插件使用什么 JRE

这可以是注册表值、配置文件或插件专用的环境变量（绝对不是其他应用程序可能依赖的环境变量JAVA_HOME 或JRE_HOME）。示例环境变量：

DANQT_32_JRE_HOME=C:\Program Files (x86)\Java\jre7（用于 32 位 JRE）
DANQT_64_JRE_HOME=C:\Program Files\Java\jre7（用于 64 位 JRE）

QT 插件修改其路径

在 QT 插件调用任何依赖于 JRE 的函数之前，它会修改其 PATH 环境变量，例如，在 PATH 的值的开头插入 %DANQT_32_JRE_HOME%\bin\server;%DANQT_32_JRE_HOME%\bin\client;。这意味着当 QT 插件执行第一个需要 JRE 的操作时，它将从插入的目录中加载。（64 位的不同环境变量）。至于bin\server 和bin\client，我的理解是它们本质上是相同的，但出于运行时性能原因，server 在初始化期间执行得更多。

如果 QT 插件是针对 JRE 6 构建的并且安装了 JRE 7，我不确定兼容性。如果存在兼容性问题，则将其作为先决条件安装要求，或者，如果允许（我不确定合法性），则将 jvm.dll 与 QT 插件一起发布。

【讨论】：

非常感谢您的帮助！这看起来是一个很好的解决方案。听起来 gcc 默认会延迟加载，所以我什至可能不需要在那里做任何事情（取决于我是否可以在加载发生之前调整适当的 PATH 变量）。如果这不起作用，我可以回到 QLibrary 并编写一堆包装函数。

【解决方案3】：

由于我无法在 Linux 上找到与 /DELAYLOAD 等效的内容（在此询问：How can I make lazy/delay loading work in Linux?），因此我无法使用 dlopen()。它并没有我想象的那么糟糕——我可以使用这里描述的技术：Alternatives to dlsym() and dlopen() in C++。事实上，jni.h 头文件似乎是为这种方法设计的。可能我一开始就应该在 Windows 上做。

【讨论】：