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java 与 C 的相互调用原来如此简单!

clq

浏览(1) + 2007-09-15 23:01:37 发表编辑

关键字:

java 与 C 的相互调用原来如此简单!

今天无意在书城看到了一本 sun 认证的高级书说是什么第7版本(7还是5?)其中调用C那一章节比我以前知道的可简单得多了,而且还有个C调用java函数的例子.

难道是因为它用的 j2se 1.5 的原因?

它也有个 loadlibrary 函数调用 C 的dll.

clq

2007-9-15 23:20:36 发表编辑

Java基础知识——JNI入门介绍（上） zt

　　学习了一下JNI，发表文章的时候不知道该选什么好了，不知道JNI应该属于那个范畴^_^。
　　
　　1．简介
　　
　　JNI是Java Native Interface的缩写，它的设计目的是：
　　
　　The standard Java class library may not support the platform-dependent features needed by your application.
　　
　　You may already have a library or application written in another programming language and you wish to make it accessible to Java applications
　　
　　You may want to implement a small portion of time-critical code in a lower-level programming language, such as assembly, and then have your Java application call these functions
　　
　　2．JNI的书写步骤
　　
　　编写带有native声明的方法的java类
　　
　　使用javac命令编译所编写的java类
　　
　　使用javah ?jni java类名生成扩展名为h的头文件
　　
　　使用C/C++实现本地方法
　　
　　将C/C++编写的文件生成动态连接库
　　
　　ok
　　
　　1) 编写java程序：
　　
　　这里以HelloWorld为例。
　　
　　代码1：
　　
　　class HelloWorld {
　　public native void displayHelloWorld();
　　
　　static {
　　System.loadLibrary("hello");
　　}
　　
　　public static void main(String[] args) {
　　new HelloWorld().displayHelloWorld();
　　}
　　}
　　
　　声明native方法：如果你想将一个方法做为一个本地方法的话，那么你就必须声明改方法为native的，并且不能实现。其中方法的参数和返回值在后面讲述。
　　
　　Load动态库：System.loadLibrary("hello");加载动态库（我们可以这样理解：我们的方法displayHelloWorld()没有实现，但是我们在下面就直接使用了，所以必须在使用之前对它进行初始化）这里一般是以static块进行加载的。同时需要注意的是System.loadLibrary();的参数“hello”是动态库的名字。
　　
　　main()方法
　　
　　2) 编译没有什么好说的了
　　
　　javac HelloWorld.java
　　
　　3) 生成扩展名为h的头文件
　　
　　javah ?jni HelloWorld
　　
　　头文件的内容：
　　/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
　　#include
　　/* Header for class HelloWorld */
　　
　　#ifndef _Included_HelloWorld
　　#define _Included_HelloWorld
　　#ifdef __cplusplus
　　extern "C" {
　　#endif
　　/*
　　* Class:　　 HelloWorld
　　* Method:　　displayHelloWorld
　　* Signature: ()V
　　*/
　　JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld
　　(JNIEnv *, jobject);
　　
　　#ifdef __cplusplus
　　}
　　#endif
　　#endif
　　
　　（这里我们可以这样理解：这个h文件相当于我们在java里面的接口，这里声明了一个Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法，然后在我们的本地方法里面实现这个方法，也就是说我们在编写C/C++程序的时候所使用的方法名必须和这里的一致）。
　　
　　4) 编写本地方法
　　
　　实现和由javah命令生成的头文件里面声明的方法名相同的方法。
　　
　　代码2：
　　
　　1 #include
　　2 #include "HelloWorld.h"
　　3 #include
　　4 JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj)
　　{
　　printf("Hello world!\n");
　　return;
　　}
　　
　　注意代码2中的第1行，需要将jni.h（该文件可以在%JAVA_HOME%/include文件夹下面找到）文件引入，因为在程序中的JNIEnv、jobject等类型都是在该头文件中定义的；另外在第2行需要将HelloWorld.h头文件引入（我是这么理解的：相当于我们在编写java程序的时候，实现一个接口的话需要声明才可以，这里就是将HelloWorld.h头文件里面声明的方法加以实现。当然不一定是这样）。然后保存为HelloWorldImpl.c就ok了。
　　
　　5) 生成动态库
　　
　　这里以在Windows中为例，需要生成dll文件。在保存HelloWorldImpl.c文件夹下面，使用VC的编译器cl成。
　　
　　cl -I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll
　　
　　注意：生成的dll文件名在选项-Fe后面配置，这里是hello，因为在HelloWorld.java文件中我们loadLibary的时候使用的名字是hello。当然这里修改之后那里也需要修改。另外需要将-I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32参数加上，因为在第四步里面编写本地方法的时候引入了jni.h文件。
　　
　　6) 运行程序
　　
　　java HelloWorld就ok。^_^

clq

2007-9-15 23:26:56 发表编辑

JNI之C++调用Java类 ——java.lang.String [zt]

JNI之C++调用Java类

——java.lang.String

为什么要用C++调用Java类？很难回答，写着文章只是觉得JNI很有意思。于是开始编写一段使用VC++在Windows系统里调用java的String类，在C++里调用String类内的一些方法。

JNI已经被开发了很多年，而在我2年多的Java编程时间里从来没有接触过。直到最近研究JVM实现原理才注意到JNI。 JNI既Java Native Interface，Native这个词我见过我认为最恰当的翻译就是原生。原生的意思就是来自系统自己的，原汁原味的东西，例如Win32 API。Java类需要在虚拟机上运行，也就不是原生的，同样.NET Framework也不是原生的。JNI也就是Java原生接口。关于JNI的规范，以及为什么要使用它，它能做些什么，都在http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/guide/jni/spec/jniTOC.html里记述着。

JNI是规范，它规定了虚拟机的接口，而把具体的实现留给开发者。

JVM的实现不是唯一的，目前存在很多种Java虚拟机，Sun Hotspot，IBM JDK，还有HP的，Kaffe等等。最流行的就是Sun的Hotspot，最复杂的就是IBM JDK，这是IBM的一贯作风。本文不讨论JVM的实现，只关注JNI。如果您安装了Sun的JDK，您就能在[JAVA_HOME]\include目录下找到jni.h。这个头文件就是虚拟机的唯一接口，你可以调用它声明的函数创建一个JVM。

在说明C++调用Java类之前，我想先演示一下如果编写Java Native Method。

1．编写带有Native方法的Java类

package org.colimas.jni.test;

public class JniTest {

static { System.loadLibrary("JniTestImpl"); } //JVM调用JniTestImpl.dll

public JniTest(){

}

//原生方法

public native void print(String str);

/**

* @param args

*/

public static void main(String[] args) {

JniTest test=new JniTest();

test.print("hello JVM"); //调用原生方法

}

}

2．使用javah生成c语言头文件。

javah -jni org.colimas.jni.test.JniTest

目录里多了一个org_colimas_jni_test_JniTest.h文件，打开文件，内容如下:

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */

#include

/* Header for class org_colimas_jni_test_JniTest */

#ifndef _Included_org_colimas_jni_test_JniTest

#define _Included_org_colimas_jni_test_JniTest

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

/*

* Class: org_colimas_jni_test_JniTest

* Method: print

* Signature: (Ljava/lang/String;)V

*/

JNIEXPORT void JNICALL Java_org_colimas_jni_test_JniTest_print

(JNIEnv *, jobject, jstring);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

其中的Java_org_colimas_jni_test_JniTest_print就是JniTest类里面的print原生方法的C语言声明。

3．编写C代码实现原生方法print

#include

#include "org_colimas_jni_test_JniTest.h" //javah生成的头文件

#include

JNIEXPORT void JNICALL Java_org_colimas_jni_test_JniTest_print

(JNIEnv *env, jobject object,jstring str)

{

//获得字符串

const char * txt=(*env)->GetStringUTFChars(env,str,0);

printf("%s\n",txt); //打印到控制台

return;

}

参数JNIEnv *env，是JNI里最重要的变量。Java.exe创建JVM，之后JVM生成一个env，该env相当于JVM内的Session，可以完成创建Java对象，调用类方法，获得类的属性等等。

在这里env将方法的参数Str从JNI的jstring类型转换为常数char数组。

4．编译

cl /Ic:\j2sdk1.4.2_10\include /Ic:\j2sdk1.4.2_10\include\win32 /c JniTestImpl.c

5．连接为DLL

link /dll JniTestImpl.obj

6．设置PATH

set PATH=C:\MyProject\Colimas\CD\JNI\MyJNI;%PATH%

7．运行

java org.colimas.jni.test.JniTest

返回结果

hello JVM

结束

以上是实现Java原生方法的开发过程，下面进入正题，使用C++调用Java的java.lang.String类。

1. Object类出创建JVM。

使用Java类之前必须要创建JVM环境。JDK由java.exe来完成。本文有Object类的静态方法BeginJVM来创建，用EndJVM来关闭。

创建JVM之后会在创建2个变量，分别是JNIEnv* env和JavaVM* jvm，JNIEnv上文已经说明，JavaVM，顾名思义，代表Java虚拟机，用它来关闭JVM。

Object类的头文件

#include "jni.h"

class Object

{

public:

static bool BeginJVM();

static bool EndJVM();

Object();

virtual ~Object();

protected:

static JNIEnv* env;

static JavaVM* jvm;

};

object.cpp代码

#include "stdafx.h"

#include "JavaClasses.h"

#include "Object.h"

Object::Object()

{}

Object::~Object()

{}

JNIEnv* Object::env=NULL;

JavaVM* Object::jvm=NULL;

//创建JVM

bool Object::BeginJVM()

{

JavaVMOption options[3];

JavaVMInitArgs vm_args;

//各种参数

options[0].optionString="-Xmx128m";

options[1].optionString="-Verbose:gc";

options[2].optionString="-Djava.class.path=.";

vm_args.version=JNI_VERSION_1_2;

vm_args.options=options;

vm_args.nOptions=3;

//创建JVM，获得jvm和env

int res = JNI_CreateJavaVM(&jvm,(void **)&env, &vm_args);

return true;

}

bool Object::EndJVM()

{

//关闭JVM

jvm->DestroyJavaVM();

return true;

}

2. C++的String类调用java.lang.String类方法

编写C++版的String类，调用java String类方法。调用的方法如下：

String replaceAll(String regex, String replacement);

boolean endsWith(String str);

int indexOf(String str);

int compareTo(String anotherString);

char charAt(int i);

String的头文件:

class String :public Object

{

public:

//与要调用的Java方法名一致。

const char * replaceAll(char *regex,char *replacement);

bool endsWith(char * str);

int indexOf(char * str);

int compareTo(char *anotherString);

char charAt(int i);

String(char *str);

virtual ~String();

};

实现：

#include "stdafx.h"

#include "String.h"

#include "jni.h"

using namespace std;

jclass clazz; //全局变量，用来传递class

jobject object; //全局变量，用来传递object

String::String(char *str)

{

jstring jstr;

if (Object::env ==NULL)

{

cout << "JVM is not created" << endl;

exit(-1);

}

//获得java.lang.String类

clazz=Object::env->FindClass("java/lang/String");

if (clazz ==0 ){

cout << "Class is not found" << endl;

exit(-1);

}

//获得String(String str)构造体

jmethodID mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"", "(Ljava/lang/String;)V");

if (mid==0){

cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;

exit(-1);

}

//江字符串封装为jstring。

jstr = Object::env->NewStringUTF(str);

if (jstr == 0) {

cerr << "Out of memory" <
exit(-1);

}

cout << "invoking method" << endl;

//创建一个java.lang.String对象。

object=Object::env->NewObject(clazz,mid,jstr);

}

String::~String()

{}

char String::charAt(int i)

{

if (Object::env ==NULL)

{

cout << "JVM is not created" << endl;

exit(-1);

}

if (clazz ==0 ){

cout << "Class is not found" << endl;

exit(-1);

}

if (object ==0 ){

cout << "String object is not created" << endl;

exit(-1);

}

jmethodID mid;

//获得charAt方法，（I）C表示参数为int型，返回char型。详细参见JNI规范

mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"charAt", "(I)C");

if (mid==0){

cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;

exit(-1);

}

jint ji=i;

cout << "invoking method" << endl;

//调用charAt

jchar z=Object::env->CallCharMethod(object,mid,i);

//返回结果。

return z;

}

int String::compareTo(char *anotherString)

{

if (Object::env ==NULL)

{

cout << "JVM is not created" << endl;

exit(-1);

}

if (clazz ==0 ){

cout << "Class is not found" << endl;

exit(-1);

}

if (object ==0 ){

cout << "String object is not created" << endl;

exit(-1);

}

jmethodID mid;

//(Ljava/lang/String;)I表示参数为java.lang.String，返回int

mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"compareTo", "(Ljava/lang/String;)I");

if (mid==0){

cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;

exit(-1);

}

jstring jstr = Object::env->NewStringUTF(anotherString);

cout << "invoking method" << endl;

//调用方法

jint z=Object::env->CallIntMethod(object,mid,jstr);

//返回结果

return z;

}

int String::indexOf(char *str)

{

if (Object::env ==NULL)

{

cout << "JVM is not created" << endl;

exit(-1);

}

if (clazz ==0 ){

cout << "Class is not found" << endl;

exit(-1);

}

if (object ==0 ){

cout << "String object is not created" << endl;

exit(-1);

}

jmethodID mid;

mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"indexOf", "(Ljava/lang/String;)I");

if (mid==0){

cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;

exit(-1);

}

jstring jstr = Object::env->NewStringUTF(str);

cout << "invoking method" << endl;

jint z=Object::env->CallIntMethod(object,mid,jstr);

return z;

}

bool String::endsWith(char *str)

{

if (Object::env ==NULL)

{

cout << "JVM is not created" << endl;

exit(-1);

}

if (clazz ==0 ){

cout << "Class is not found" << endl;

exit(-1);

}

if (object ==0 ){

cout << "String object is not created" << endl;

exit(-1);

}

jmethodID mid;

mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"endsWith", "(Ljava/lang/String;)Z");

if (mid==0){

cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;

exit(-1);

}

jstring jstr = Object::env->NewStringUTF(str);

cout << "invoking method" << endl;

bool z=Object::env->CallBooleanMethod(object,mid,jstr);

return z;

}

const char * String::replaceAll(char *regex, char *replacement)

{

if (Object::env ==NULL)

{

cout << "JVM is not created" << endl;

exit(-1);

}

if (clazz ==0 ){

cout << "Class is not found" << endl;

exit(-1);

}

if (object ==0 ){

cout << "String object is not created" << endl;

exit(-1);

}

jmethodID mid;

mid= Object::env->GetMethodID(clazz,"replaceAll", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");

if (mid==0){

cerr<< "GetMethodID Error for class" << endl;

exit(-1);

}

jvalue array[2];

jstring jreg = Object::env->NewStringUTF(regex);

jstring jstr = Object::env->NewStringUTF(replacement);

array[0].l=jreg;

array[1].l=jstr;

cout << "invoking method" << endl;

//传入参数，调用replaceAll方法

jobject z=Object::env->CallObjectMethodA(object,mid,array);

const char *result=Object::env->GetStringUTFChars((jstring)z, 0);

return (const char *)result;

}

3．测试

编写测试代码

using namespace std;

int _tmain(int argc, TCHAR* argv[], TCHAR* envp[])

{

int nRetCode = 0;

if (!AfxWinInit(::GetModuleHandle(NULL), NULL, ::GetCommandLine(), 0))

{

cerr << _T("Fatal Error: MFC initialization failed") << endl;

nRetCode = 1;

}

else

{

//创建JVM

Object::BeginJVM();

String test("hello");

//调用replaceAll

const char *result=test.replaceAll("l","z");

//返回结果

cout<< result <
//关闭JVM

Object::EndJVM();

}

return nRetCode;

}

4．运行

编译需要 jni.h和jvm.lib文件。

jni.h在[JAVA_HOME]\include

jvm.lib在[JAVA_HOME]\lib

运行需要jvm.dll

jvm.dll在[JAVA_HOME]\ jre\bin\client

运行结果如下：

invoking method

invoking method

hezzo

Press any key to continue

尽管本文的代码很有意思，但我还没有想到有什么价值，以及应用到实际项目中的理由。

clq

2007-9-15 23:28:53 发表编辑

来自 http://blog.csdn.net/doomhuntercj/archive/2007/04/20/1572544.aspx

linux下使用JNI 来以C++调用JAVA的类！（一）

决定使用JNI，实际是为了能够将通讯与调用后台的lucene索引，因此老大决定要采用这种方式来实现index的多机分布式的索引服务。接到任务，使用C++来调用Lucene的java查询的封装类。
用了java，c++各一段时间，却从未接触过JNI. 开始从网上收集该方面的资料，从头开始没有指导的时候特别郁闷，网上找到的大多数资料是讲述如何用java来调用C++的，而且多试windows下以dll方式为java提供动态库的，JAVA是宿主，而我要的是C++为宿主，linux环境下的。长期是各种环境设置，头文件查找，lib库的指定等等东西常常搞得人焦头烂额！一天时间总算摸清了怎么将虚拟机调起来（狂汗！！！），又一天时间总算摸清了如何进行调用java中的类和函数。基本可以开始JNI的程序编写里程了：）现记录自己的心得如下：
首先，来了解JNI是干什么的。Java Native Interface（JNI）是Java语言的本地编程接口，是J2SDK的一部分。在java程序中，我们可以通过JNI实现一些用java语言不便实现的功能。通常有以下几种情况我们需要使用JNI来实现。
你希望使用一些已经有的类库或者应用程序，而他们并非用java语言编写的
程序的某些部分对速度要求比较苛刻，你选择用汇编或者c语言来实现并在java语言中调用他们。
另外，也可是使用很多本地的程序来使用JAVA的类。
也就是说JNI就是跟大家进行交互的接口，其已经作为标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。
不管怎么说，JNI是规范，它规定了虚拟机的接口，而把具体的实现留给开发者。
我的环境，也就是本文的条件是：LINUX RH EL4，装了JDK1.5.0的版本。
要使用JVM来调用java的类别，首先得让java虚拟机启动起来。如何启动？C++如何来调用？
首先，得找到JNI的头文件，一般为装java的目录，如（/usr/java/jdk1.5.0/include/）里的jni.h，linux下大家要牢记G++编译的时候要加上/usr/java/jdk1.5.0/include/linux和上面两个目录，否则一大堆的undefined …! 下面帖一段我自己环境下的代码：
//创建JVM
JNIEnv* env=NULL;
JavaVM* jvm=NULL;
bool Object::BeginJVM()
{
JavaVMOption options[4];
JavaVMInitArgs vm_args;
//各种参数
options[0].optionString="-Xmx512m";
options[1].optionString="-Xms128m";
//大家注意这里为你需要使用的java类class所在的目录
options[2].optionString="-Djava.class.path=.:../lucene-core-2.0.0.jar";
options[3].optionString="-Djava.compiler=NONE";
//该地方我也不太清除，我的JDK版本是1.5.0,但好像没有JNI_VERSION_1_5
vm_args.version=JNI_VERSION_1_4;
vm_args.options=options;
vm_args.nOptions=4;

//创建JVM，获得jvm和env
int res = JNI_CreateJavaVM(&jvm,(void **)&env, &vm_args);
if(res == JNI_ERR)
{
printf("Error invoking the JVM");
return false;
}
return true;
}

bool Object::EndJVM()
{
//关闭JVM
jvm->DestroyJavaVM();
return true;
}

注意编译的时候，要加上-I指定头文件目录,-L指定libjvm.so的所在目录，如我的：
g++ -I /usr/java/jdk1.5.0/include/ -I /usr/java/jdk1.5.0/include/linux/ -L /usr/java/jdk1.5.0/jre/lib/i386/server/ -o startJVM startJVM.cpp -ljvm

这样至少可以以C/C++的方式启动了java的JVM，下篇将是实际读取，调用java中的数据和接口。

对了有些可能会碰到的出错问题：第一,libjvm.so :no such file or directory. 第二，就是N多的undefine ....的

总结下来，第一种是因为没有加入-L 指明lib所在路径，并加上-ljvm ；第二种是由于没有加入-I 指明头文件和linux下目录的头文件。

另外，在运行的时候，可能会报错cannot find shared lib:libjvm.so,问题是没有加入run_lib_directory,也就是说要设置LD_LIBRARY_PATH。设置的命令为：export LD_LIBRARY_PATH=/usr/java/jdk1.5.0/jre/lib/i386/serve

clq

2007-9-15 23:33:51 发表编辑

JNI：如何在C++中调用Java Method？
楼主menlion（浪·星魂）2002-10-08 09:51:51 在 Java / J2SE / 基础类提问

Java里的代码如下：
public class Mail
{
...
static public void printInfo(String str)
{
System.out.println(str);
}

native static public void invokeJavaMethod();
...
}

C++里部分代码如下：
BTW：该方法是Java里的一个native方法的实现。
/*
* Class: agent_Mail
* Method: invokeJavaMethod
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_Mail_invokeJavaMethod
(JNIEnv *env, jclass obj)
{
jmethodID mid = env->GetMethodID(obj, "printInfo", "(Ljava/lang/String;)V");
if(mid == 0)
{
printf("Can't find method printInfo!\n");
return;
}

env->ExceptionClear();

//???????
//env->MonitorEnter();
env->CallVoidMethod(obj, mid, env->NewStringUTF("Hello world!"));
}

问题1：每次运行程序的时候，C＋＋程序都打印"Can't find method printInfo!"，为什么？怎么解决？

问题2：env->MonitorEnter()，这个方法是干什么用的？完整的用法该怎么写？
问题点数：100、回复次数：8
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1 楼xiaosongyu（松）
回复于 2002-10-08 10:25:28 得分 0

static public void printInfo(String str）

你的java方法是static的，应该使用GetStaticMethodID来获取方法的ID
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2 楼menlion（浪·星魂）
回复于 2002-10-08 10:48:01 得分 0

还是不行，报java.lang.IncompatibleClassChangeError错误。:(

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3 楼menlion（浪·星魂）
回复于 2002-10-08 11:23:10 得分 0

这一次是这一行报错：
env->CallVoidMethod(obj, mid, env->NewStringUTF("Hello world!"));
这一行有什么错误吗？
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4 楼xiaosongyu（松）
回复于 2002-10-08 11:29:21 得分 0

把你调用
native static public void invokeJavaMethod();
这个函数的代码贴出来看看，OK？
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5 楼xiaosongyu（松）
回复于 2002-10-08 11:34:08 得分 0

呵呵，原来如此
改成CallStaticVoildMethod试试看
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6 楼menlion（浪·星魂）
回复于 2002-10-08 11:51:28 得分 0

我对我的愚笨实在无以言表，多谢了！
另外，你能谈谈你对

问题2：env->MonitorEnter()，这个方法是干什么用的？完整的用法该怎么写？

的看法吗？
谢谢！
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7 楼xiaosongyu（松）
回复于 2002-10-08 13:20:18 得分 0

MonitorEnter应该是用于线程同步的，你可以参考JNI的文档，以下是我的理解，仅供参考：
需要同步的代码在执行的时候应该锁定一个对象，在JNI代码中这样使用

jint retcode = env->MonitorEnter(env, monObj);
if(retcode==0) {
/*需要线程同步的代码在这里
......
*/

env->MonitorExit(env, monObj)
}

其中monObj是一个java对象。

关于Monitor的信息，你可以参考java语言规范
http://java.sun.com/docs/books/jls/second_edition/html/memory.doc.html#28270
或许对你有一些帮助，因为我没有用过这个函数，所以还得你自己摸索。

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8 楼xiaosongyu（松）
回复于 2002-10-08 13:22:23 得分 100

上面仅仅是我的理解，对错与否没有经过验证，供参考吧

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