Součástí Java platformy je rozhraní JNI (Java Native Interface), které umožňuje propojit kód běžící na virtuálním stroji Javy s nativními programy a knihovnami napsanými v jiných programovacích jazycích (např. C). Hlavními výhodami jsou zvýšení výkonu v některých low-level úlohách (např. Math.sqrt(double a)) a umožnění komunikace s hardwarovými zařízeními (Bluetooth, apod.). Nevýhodou je především ztráta platformní nezávislosti, protože takový program využívá knihovny zkompilované pro daný operační systém.

Implementace nativní knihovny a propojení s Javou je znázorněno na obrázku výše. Příklad ilustruje vytvoření C knihovny, která vypisuje text “Hello World!” a její volání z Java aplikace. Celý proces implementace je možné shrnout do několika kroků:

1. Vytvoření třídy s deklaracemi nativních metod:

class HelloWorld {
 
    static { /* statický inicializátor */
        System.loadLibrary("HelloWorld"); /* načtení dynamické knihovny vytvořené v jazyku C */
  //    System.load("/import/users/mudromar/libhelloWorld.so"); // druha moznost nacteni souboru bez zadavani java.library.path
    }
 
    private native void print(); /* deklarace nativní metody */
 
    public static void main(String[] args) {
        new HelloWorld().print();
    }
}

• metoda loadLibrary(String libname) slouží k načtení externí systémové knihovny, parametr libname zastupuje cestu ke knihovně,
• příkazy uvnitř statického inicializátoru (static { }) se provádí po zavedení třídy do paměti, ještě před voláním konstruktoru ⇒ nejprve se načte externí knihovna a až poté se zpracovává kód třídy,
• native je klíčové slovo pro označení nativní metody, tj. metody vytvořené v jazyku C, kterou budeme volat.

1. Kompilace Java programu:
   • zkompilujte vytvořenou třídu: buď v NetBeans kliknout pravým tlačítkem na název projektu a vybrat “Clean and Build” nebo externím nástrojem javac,
   • v podadresáři “build\classes” projektového adresáře se vytvoří bytecode (.class).
2. Generování hlavičkového souboru:
   • aplikujte nástroj javah (součástí JDK, typicky v C:\Program Files\Java\jdk\bin) na bytecode Java třídy ke generování C hlavičkového souboru (.h) s deklaracemi nativních funkcí. Název bytecode souboru zadejte bez přípony .class:

     javah -jni HelloWorld

   • ve vytvořeném hlavičkovém souboru je nejdůležitější vygenerovaná deklarace C funkce, která je propojena s Java nativní metodou:

     JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_print (JNIEnv *, jobject);

3. Implementace deklarovaných funkcí v C:
   • V NetBeans zvolte New Project → C/C++ Dynamic Library.
   • Vytvořený projekt je třeba propojit s JNI knihovnami:
     • v NetBeans klikněte pravým tlačítkem na název projektu a zvolte Properties,
     • na záložce C Compiler vyplňte do Include Directories cesty k JNI (typicky C:/Program Files/Java/jdk/include a C:/Program Files/Java/jdk/include/win32),
     • na stejné záložce ještě vyplňte Additional Options hodnou:

       -Wl,--add-stdcall-alias -mno-cygwin -shared -m32 -Wall -pedantic

       • -Wl,–add-stdcall-alias nastavuje pro linker přepínač –add-stdcall-alias, který zaručí vytvoření knihovny pro Windows,
       • -mno-cygwin zaručí vytvoření knihovny nezávislé na Cygwin,
       • -shared indikuje vytvoření dynamické knihovny namísto spustitelného souboru (pokud nepoužíváte NetBeans nebo jste nevytvořili C/C++ Dynamic Library),
       • -m32 indikuje vytvoření 32b knihovny (má význam jen pokud používáte 64b GCC a 32b JDK),
       • -Wall -pedantic zaručí výpis všech varovných hlášení a důslednou kontrolu zdrojového kódu podle striktní normy.
   • Do vytvořeného projektového adresáře nakopírujte vygenerovaný hlavičkový soubor a propojte ho s projektem (klikněte pravým tlačítkem myši na Source Files a vyberte Add Existing Item).
   • Klikněte pravým tlačítkem myši na Source Files, vyberte New a poté C Source File.
   • Do nově vytvořeného souboru přidejte #include na JNI, na vytvořený hlavičkový soubor a implementujte deklarované funkce:

     #include <jni.h>
     #include <stdio.h>
     #include "HelloWorld.h"
      
     JNIEXPORT void JNICALL
     Java_HelloWorld_print(JNIEnv *env, jobject obj) {
         printf("Hello World!\n");
         return;
     }

4. Kompilace C programu a generování nativní knihovny:
   • v NetBeans klikněte pravým tlačítkem myši na název projektu a vyberte Clean and Build,
   • v podadresáři dist projektového adresáře se vytvoří nativní dynamická knihovna (ve Windows .dll, v Unix .so).
5. Spuštění programu java interpretrem
   • překopírujte vytvořenou knihovnu (.dll nebo .so) do Java projektového adresáře nebo do adresáře kde je umístěn spustitelný soubor Java aplikace,
   • bude-li knihovna v jiném adresáři, musíte definovat cestu v metodě loadLibrary(),
   • spusťte Java aplikaci a na obrazovce shlédněte výpis textu „Hello World!“ definovaný v C.