Rust - JNI 绑定

环境

Win10
Rust 1.54
JDK 16

前言

探究 Rust 语言和 JNI 绑定。

JNI 是什么?

Java Native Interface (JNI) is a standard programming interface for writing Java native methods and embedding the Java virtual machine into native applications. The primary goal is binary compatibility of native method libraries across all Java virtual machine implementations on a given platform.

Java Native Interface (JNI) 是一种标准的编程接口，用于编写 Java 本机方法并将 Java 虚拟机嵌入到本机应用程序中。主要目标是在给定平台上的所有 Java 虚拟机实现中实现本机方法库的二进制兼容性。

也就是说，JVM 如果要访问某个平台特有的 API，或者说使用其他 native 语言的相关库，则可以通过 JNI 实现。

要通过 JNI 集成 Java 和 Rust，主要有以下步骤：

1. 编写包含有 native 修饰的方法；
2. 生成 C 语言头文件
3. 在 Rust 中实现生成的 C 头文件
4. 编译 Rust 为动态链接库
5. 在 Java 中加载
6. 调用 native 方法

相当于 Java 定义接口，由 Rust 通过 JNI 实现。

实现

创建 Maven 项目 jni-rs，编写 native 方法

package xianzhan.jni.rs;

/**
 * Rust
 *
 * @author xianzhan
 */
public class NumMain {

    private final int internalValue;

    static {
        System.loadLibrary("lib/lib_plus_one");
    }

    public NumMain(int internalValue) {
        this.internalValue = internalValue;
    }

    public native int power();

    public native int plusOne(int n);

    public static void main(String[] args) {
        NumMain m = new NumMain(10);

        int n = 3;
        int plus = m.plusOne(n);
        System.out.printf("%d plus one is %d%n", n, plus);

        System.out.printf("%d power is %d%n", m.internalValue, m.power());
    }
}

双击 compiler:compile 生成 C 头文件，复制头文件里的函数到 Rust

use jni::{objects::JObject, sys::jint, JNIEnv};

#[no_mangle]
pub extern "system" fn Java_xianzhan_jni_rs_NumMain_plusOne(
    _env: JNIEnv,
    _obj: JObject,
    x: jint,
) -> jint {
    x   1
}

#[no_mangle]
pub extern "system" fn Java_xianzhan_jni_rs_NumMain_power(env: JNIEnv, obj: JObject) -> jint {
    let ret = env.get_field(obj, "internalValue", "I");
    let internal_value = ret.unwrap().i().unwrap();
    internal_value.pow(2)
}

命令行执行 cargo build --release 生成库文件，Win10 生成 lib_plus_one.dll 其他系统生成对应的 lib_plus_one 文件扩展名。

复制 lib_plus_one.dll 到 resources/lib，在运行的时候设置 -Djava.library.path=lib/path/lib_plus_one，执行结果

总结

使用 Rust 实现 JNI 还是很方便的。

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