jin in rust

Rust 与其他语言进行交互，基本是以 C ABI 作为规范（当然也支持其他 ABI 规范，只是 C ABI 使用得更广泛）。在和Python 或者 javascript 之间的FFI 的编写是非常简单的，Python 有PyO3,而javascript 有 wasm 和 napi, 这些框架基本做到开箱既用。

那和 Java 交互（或者 JVM 平台 ）呢？

Java 和 C/C++ 的交互使用的是一个叫JNI的技术 。JNI（Java Native Interface） 是 Java 提供的一种标准编程接口，允许 Java 代码与本地代码（如 C、C++、Rust）交互。它的核心目标是为 Java 程序提供与操作系统底层或高性能本地库交互的能力。或许在 Java web 上使用 jni 的情况比较少，但是，在 Android 开发上，却是非常的普遍。

在 Rust 上，有一个叫 jni-rs的库可以让 Rust 与 jvm 平台的语言进行交互。但是 jni-rs 并不算是开箱既用的框架，它仅仅是对jni的一些封装。我们必须要学习 JNI 的细节才能够掌握如何用rust为 jvm 平台实现函数。

对照表

一份关于 jni 与 java 的类型对照表：

函数命名空间

我们都知道 java 的命名空间是基于目录的，比如 com.kkch.example.HelloWorld, 对应的文件名是 com/kkch/example/HelloWorld.java。而且， Java 是纯面向对象语言。

因此， JNI 的导出函数必须要包涵有 Java、命名空间、类名、方法名 四大要素，比如下面这个签名:

pub extern "C" fn Java_com_kkch_example_HelloWorld_new(env: JNIEnv, _class: JClass, java_pattern: JString ) -> jstring {}

它非常明确地描述着一个叫 com.kkch.example.HelloWorld.new() 这个方法。需要注意的是，导出的函数中，前2个参数 env: JNIEnv, _class: JClass, 是必须而且是固定的。

有了上面的基础，一个只传递普通数据类型的函数就可以做到了。比如：

#[unsafe(no_mangle)]
pub extern "C" fn Java_com_kkch_example_HelloWorld_new(env: JNIEnv, _class: JClass, java_pattern: JString ) -> jstring {
    let s = env.new_string("new function").unwrap();
    s.into_raw()
}

我这里以 Android 调用作为例子。

准备工作有下面几个：

1. Rust 这边需要下载适合安卓的 target

rustup target add aarch64-linux-android armv7-linux-androideabi i686-linux-android

2. android studio 需要下载 NDK, 我们需要使用 NDK 作为交叉编译器， 在 Rust 这边配置编译器如下：

[target.aarch64-linux-android]
ar = "/home/kkch/Android/Sdk/ndk/27.2.12479018/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin/llvm-ar"
linker = "/home/kkch/Android/Sdk/ndk/27.2.12479018/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin/aarch64-linux-android33-clang"

#[target.'cfg(any(target_arch = "arm", target_arch = "aarch64"))']
#rustflags = ["-C", "target-feature=+fp16"]

3. 我们需要创建类:com.kkch.example.HelloWorld,我这里直接采用 kotlin 语言：

package com.kkch.example  
  
class HelloWorld {  
    init {  
        System.loadLibrary("example")  
    }  
  
    external fun new(): String  
}

example 名称要看你编译出来的名字是什么，比如这里so 库名称是 libexample.so。

最后调用：

val hello = HelloWorld()
val r = hello.new()
Log.d("output new",r)

高阶用法

上面的用法都是 java 层调用 rust 代码，反过来也是可以的。这里又有一套规则需要学习如何在 rust/C/C++ 调用 java 代码：

JNI字段描述符：

JNI 类型描述符对照表

• 二维数组用 [[,比如 [[I 表示 Vec<Vec<i32>>
• 对象类型，必须是 L打头，以 ;作为结尾 下面我们在 java/kotlin 层写一个接口:

interface Callback{
    fun ok(msg: String)
}

external fun call(callback: Callback)

rust 调用：

#[unsafe(no_mangle)]
pub extern "C" fn Java_com_kkch_example_HelloWorld_call(
    mut env: JNIEnv,
    _class: JClass,
    callback: JObject,
) {
    let output = env.new_string("callback is ok").unwrap();
    let args = [JValue::Object(&output)];

    env.call_method(callback, "ok", "(Ljava/lang/String;)V", &args)
        .unwrap();
}

整体上， rust 与jni的交互要比其他语言麻烦一些。