摘要：與動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)配套的，會(huì)有相應(yīng)的頭文件，來(lái)聲明動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中對(duì)外暴露的方法。結(jié)構(gòu)體映射結(jié)構(gòu)體映射類編寫類，繼承，表示這個(gè)一個(gè)結(jié)構(gòu)體。聲明字段與，并且設(shè)置訪問(wèn)屬性為。計(jì)算機(jī)狀態(tài)結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體指針結(jié)構(gòu)體具體的值至此，功能完成。

虛擬化項(xiàng)目，需要用到Java調(diào)用原生代碼的技術(shù)，我們使用的是開源庫(kù)JNA(Java Native Access)。

Native(C/C++)代碼，編譯生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)Dynamic-link library。

在Windows下常見的.dll文件。這是我們項(xiàng)目中用到的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。

而在unix環(huán)境下，為.so文件。這是百度地圖的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。

與動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)配套的，會(huì)有相應(yīng)的頭文件，來(lái)聲明動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中對(duì)外暴露的方法。

百度地圖是直接封裝好，給了.so，但是不給頭文件，直接把寫好的jar包給你，直接調(diào)用就行。

之前也是用過(guò)百度地圖的SDK，現(xiàn)在自己手寫代碼調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)才明白，原來(lái)之前用的都是別人封裝好的，如今自己參照頭文件手寫，感覺理解還是深刻了不少。

我們使用JNA，主要是去調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的方法，所以要解決的問(wèn)題就是：如何在Java代碼中調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的方法？

打開頭文件，這個(gè)方法要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是指針，而Java是沒有指針的，另一個(gè)問(wèn)題：Java數(shù)據(jù)類型與C/C++的數(shù)據(jù)類型如何映射？

打開JNA的官方README，點(diǎn)擊Getting Started。

直接看代碼，里面的sample，入門足夠了。

定義接口，繼承Library。

定義該接口的一個(gè)實(shí)例，加載動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。

在接口中聲明方法，該方法需要與原生代碼方法聲明一致。

然后該方法就映射到了原生的方法，我們只需調(diào)用該接口中的方法，即可調(diào)用到原生的對(duì)應(yīng)方法。

// This is the standard, stable way of mapping, which supports extensive
// customization and mapping of Java to native types.

public interface CLibrary extends Library {
    CLibrary INSTANCE = (CLibrary)
        Native.load((Platform.isWindows() ? "msvcrt" : "c"),
                            CLibrary.class);

    void printf(String format, Object... args);
}

這是官方README中給的類型映射。

學(xué)習(xí)與實(shí)踐的區(qū)別，看著這個(gè)表格感覺挺簡(jiǎn)單的，實(shí)際用起來(lái)真難。

結(jié)構(gòu)體PSA_HOST：

typedef struct {
  char   name[33];
  DWORD  context;
} PSA_HOST;

映射類HostStruct：

編寫類HostStruct，繼承Structure，表示這個(gè)一個(gè)結(jié)構(gòu)體。

聲明字段name與context，并且設(shè)置訪問(wèn)屬性為public。

重寫getFieldOrder方法，表示本類中各字段以何順序映射原生結(jié)構(gòu)體。

/**
 * @author zhangxishuo on 2019-02-16
 * 結(jié)構(gòu)體 PSA_HOST
 */
public class HostStruct extends Structure {

    public byte[] name = new byte[33];

    public int context;

    @Override
    protected List getFieldOrder() {
        return Arrays.asList("name", "context");
    }
}

注意

const char *才能映射為String類型。

而char *只能映射為byte數(shù)組，然后使用Native.toString()方法將byte數(shù)組轉(zhuǎn)換為String。

typedef PSA_STATUS (*LPFN_PSA_ShutdownHost)( PSA_LOGON_HANDLE *handle, IN PSA_HOST *psa_host );

參數(shù)中需要PSA_HOST結(jié)構(gòu)體的指針。

參考了好多篇文章，最常用的就是下面這種寫法。寫靜態(tài)內(nèi)部類，內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)ByReference與ByValue接口，分別表示映射指針，與映射值。

/**
 * @author zhangxishuo on 2019-02-16
 * 結(jié)構(gòu)體 PSA_HOST
 */
public class HostStruct extends Structure {

    /**
     * 結(jié)構(gòu)體指針
     */
    public static class ByReference extends HostStruct implements Structure.ByReference {
    }

    /**
     * 結(jié)構(gòu)體具體的值
     */
    public static class ByValue extends HostStruct implements Structure.ByValue {
    }

    public byte[] name = new byte[33];

    public int context;

    @Override
    protected List getFieldOrder() {
        return Arrays.asList("name", "context");
    }
}

映射

/**
 * 關(guān)閉計(jì)算機(jī)
 * @param pointerByReference 認(rèn)證pointer
 * @param host               主機(jī)指針
 * @return 參見枚舉類PsaStatus
 */
NativeLong _PSA_ShutdownHost(PointerByReference pointerByReference,
                            HostStruct.ByReference host);

打起精神，重點(diǎn)來(lái)了！

開發(fā)過(guò)程中，有這樣一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，嵌套關(guān)系比較復(fù)雜。

typedef struct {
  union {
    DWORD flags;
    struct {
      DWORD rev:23;
      DWORD copy_status:3;
      DWORD timeout:1;
      DWORD disconnect:1;
      DWORD rev1:1;
      DWORD os_logoned:1;
      DWORD logoned:1;
      DWORD online:1;
    };
  };
} PSA_HOST_STATUS_FLAGS;

知識(shí)不用就忘，誰(shuí)還記得C語(yǔ)言里的聯(lián)合是啥？

struct {
  DWORD rev:23;
  DWORD copy_status:3;
  DWORD timeout:1;
  DWORD disconnect:1;
  DWORD rev1:1;
  DWORD os_logoned:1;
  DWORD logoned:1;
  DWORD online:1;
};

DWORD就是int，先映射里面的結(jié)構(gòu)體。

把這些屬性一寫，然后再重寫getFieldOrder方法。

/**
 * @author zhangxishuo on 2019-02-26
 * 計(jì)算機(jī)狀態(tài)結(jié)構(gòu)體
 */
public class HostStatusStruct extends Structure {

    /**
     * 結(jié)構(gòu)體指針
     */
    public static class ByReference extends HostStatusStruct implements Structure.ByReference {
    }

    /**
     * 結(jié)構(gòu)體具體的值
     */
    public static class ByValue extends HostStatusStruct implements Structure.ByValue {
    }

    public int rev;

    public int copy_status;

    public int timeout;

    public int disconnect;

    public int rev1;

    public int os_logoned;

    public int logoned;

    public int online;

    @Override
    protected List getFieldOrder() {
        return Arrays.asList("rev", "copy_status", "timeout", "disconnect", "rev1", "os_logoned", "logoned", "online");
    }
}

union {
  DWORD flags;
  struct {
    DWORD rev:23;
    DWORD copy_status:3;
    DWORD timeout:1;
    DWORD disconnect:1;
    DWORD rev1:1;
    DWORD os_logoned:1;
    DWORD logoned:1;
    DWORD online:1;
  };
};

然后再映射聯(lián)合，編寫一個(gè)類繼承Union，該類即映射到聯(lián)合。

/**
 * 聯(lián)合
 */
public static class UNION extends Union {
    public int flags;
    public HostStatusStruct hostStatusStruct;
}

最后映射最外層的PSA_HOST_STATUS_FLAGS。

/**
 * @author zhangxishuo on 2019-02-26
 * 結(jié)構(gòu)體 PSA_HOST_STATUS_FLAGS
 */
public class HostStatusFlagsStruct extends Structure {

    /**
     * 聯(lián)合
     */
    public static class UNION extends Union {
        public int flags;
        public HostStatusStruct hostStatusStruct;
    }

    /**
     * 結(jié)構(gòu)體指針
     */
    public static class ByReference extends HostStatusFlagsStruct implements Structure.ByReference {
    }

    /**
     * 結(jié)構(gòu)體具體的值
     */
    public static class ByValue extends HostStatusFlagsStruct implements Structure.ByValue {
    }

    public UNION union;

    @Override
    protected List getFieldOrder() {
        return Collections.singletonList("union");
    }
}

看上去好像沒什么毛病，一切都這么簡(jiǎn)單嗎？當(dāng)然不是。

一調(diào)用，就炸了。

看API文檔的聲明，flags應(yīng)該是沒什么具體含義的，而結(jié)構(gòu)體中應(yīng)該是我們想要獲取的信息。

那為什么flags有數(shù)，而結(jié)構(gòu)體中卻沒有值呢？

struct TEST_STRUCT {
    int a,
    int b
};

union TEST_UNION {
    int a,
    int b
};

重寫read方法，當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)置聯(lián)合的類型為結(jié)構(gòu)體類型。

@Override
public void read() {
    super.read();
    union.setType(HostStatusStruct.class);
    union.read();
}

當(dāng)時(shí)這個(gè)問(wèn)題把我愁壞了，捯飭了一整天才學(xué)明白。

一直是這個(gè)數(shù)字：-1073741824，這個(gè)數(shù)字是不是有什么問(wèn)題？

把-1073741824轉(zhuǎn)換為32機(jī)的二進(jìn)制表示：

1100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

1073741824是2的30次方。

問(wèn)題還是出在這個(gè)上：

struct {
  DWORD rev:23;
  DWORD copy_status:3;
  DWORD timeout:1;
  DWORD disconnect:1;
  DWORD rev1:1;
  DWORD os_logoned:1;
  DWORD logoned:1;
  DWORD online:1;
};

雖然DWORD就映射為int，但這里不是簡(jiǎn)單的映射：

rev:23表示rev占32位。

copy_status:3表示copy_status占3位。

timeout:1表示timeout占1位。

內(nèi)存是倒著存的，所以數(shù)據(jù)應(yīng)該是這樣。

原理知道了，那怎么映射呢？怎么映射一個(gè)一位的內(nèi)容呢？

StackOverflow上一老哥給出了解決方案，先寫個(gè)int把所有的都映射過(guò)來(lái)，然后我想要第幾位再?gòu)睦锩姘恰?/p>

/**
 * @author zhangxishuo on 2019-02-26
 * 計(jì)算機(jī)狀態(tài)結(jié)構(gòu)體
 */
public class HostStatusStruct extends Structure {

    /**
     * 結(jié)構(gòu)體指針
     */
    public static class ByReference extends HostStatusStruct implements Structure.ByReference {
    }

    /**
     * 結(jié)構(gòu)體具體的值
     */
    public static class ByValue extends HostStatusStruct implements Structure.ByValue {
    }

    public int value;

    public int getRev() {
        return value & 0x3FFFFF;
    }

    public int getCopyStatus() {
        return (value >> 23) & 0x3;
    }

    public int getTimeout() {
        return (value >> 26) & 0x1;
    }

    public int getDisconnect() {
        return (value >> 27) & 0x1;
    }

    public int getRev1() {
        return (value >> 28) & 0x1;
    }

    public int getOsLogoned() {
        return (value >> 29) & 0x1;
    }

    public int getLogoned() {
        return (value >> 30) & 0x1;
    }

    public int getOnline() {
        return (value >> 31) & 0x1;
    }

    @Override
    protected List getFieldOrder() {
        return Collections.singletonList("value");
    }
}

至此，功能完成。

又過(guò)去了忙碌的一周，很高興我們的新項(xiàng)目已經(jīng)完成大半。

感謝潘佳琦與李宜衡在本項(xiàng)目中的支持，第一次用Angular，好多地方我也不懂，我先學(xué)著，然后設(shè)計(jì)一套架構(gòu)付諸實(shí)踐，潘佳琦與李宜衡也都能遵從我制定的規(guī)范。

起初，我也提出了許多錯(cuò)誤的規(guī)范，但當(dāng)我用著用著發(fā)現(xiàn)原來(lái)那套不行的時(shí)候，及時(shí)改正，修改架構(gòu)再重新設(shè)計(jì)，潘佳琦與李宜衡也在前臺(tái)經(jīng)歷了大約三次的代碼重構(gòu)。

前臺(tái)架構(gòu)變更多次，感覺最后的設(shè)計(jì)還讓人滿意，也能讓他人快速理解這種設(shè)計(jì)理念。

爭(zhēng)取下一個(gè)項(xiàng)目，不使用ng-alain，自己從頭到尾搭建一個(gè)項(xiàng)目骨架。

最后表?yè)P(yáng)一下潘佳琦，上周基本我有一半的時(shí)間都在上課，我能做的就是前一天晚上把任務(wù)建好，然后寫一些基礎(chǔ)代碼或示例代碼，然后給潘佳琦講，再讓他去寫。

潘佳琦效率還是很高的，我記得周一的時(shí)候建了一堆任務(wù)，我想怎么著也得寫兩天吧，當(dāng)我上課回來(lái)，發(fā)現(xiàn)“當(dāng)當(dāng)當(dāng)”，潘佳琦都給寫完了，代碼也十分的規(guī)范。

對(duì)小組員的開發(fā)效率在心中也有了一個(gè)重新的定位。