21 мая 2011 в 16:14

Легкий и кроссплатформенный способ вызова нативного кода из JavaScript с помощью Java Applet

Ожидает приглашения

Хочу поделиться опытом написания апплетов, взаимодействующих с нативным кодом. Мне это было нужно для того, чтобы вызывать из JavaScript криптографические функции, описанные в нативных библиотеках. Предполагаю, что это может быть полезно кому-то ещё.

Апплеты всегда были слабым местом в Java. Но с появлением новой версии Deploy Plugin в Java 1.6.10 всё изменилось. Теперь апплет представляет собой полноценное JNLP приложение, запускаемое в браузере, доступ к которому осуществляется так же как и классическим апплетам. Подробней об этом вы можете почитать например тут, но я коснусь лишь тех аспектов которые относятся к нашей теме.
Итак, нам нужен апплет, который умеет загружать нативную библиотеку и вызывать её метод.
Код библиотеки для Windows:

#include <stdio.h>
#include <process.h>
#include "getpid.h"
int myGetPid () {
    printf("\nHello World from C\n");
    return getpid();
}

И Linux:

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include "getpid.h"
int myGetPid(){
        return getpid();
}

Ну и заголовочный файл:

int myGetPid();

Процесс сборки нативных библиотек я опускаю, это выходит за рамки данной статьи.
Для вызова нативных методов мы будем использовать JNA, как самый гуманный из известных мне фреймворков для этих целей.
Код интерфейса к библиотекам:

package ru.habr.applet;

import com.sun.jna.Library;

public interface GetPidLib extends Library{

    int myGetPid();

}

Код апплета выглядит следующим образом:

package ru.habr.applet;

import com.sun.jna.Native;
import javax.swing.JApplet;

public class AppletWithLibTest extends JApplet {

	private static GetPidLib LIB;

	static {
		LIB = (GetPidLib) Native.loadLibrary("getpid", GetPidLib.class);
	}

	public int getPid() {
		return LIB.myGetPid();
	}

}

Страничка с апплетом:

<?xml version="1.0" encoding="Windows-1251"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">
<head>
    <title>Applet sample</title>
</head>
<body>
<script type="text/javascript" src="http://www.java.com/js/deployJava.js"></script>
<script type="text/javascript">
    var attributes = {
        width:      1,
        height:     1,
        id:     "applet"
    };
    var parameters = {jnlp_href:"launch.jnlp"};
    deployJava.runApplet(attributes, parameters, "1.6");ы

    function showPid() {
        var pid = document.getElementById("applet").getPid();
        alert("PID: " + pid);
    }
</script>
<input type="button" onclick="showPid()" value="Get PID"/>
</body>
</html>

Для запуска апплета мы будем использовать Java Deployment Toolkit с API на JavaScript, которое описано тут (http://download.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/jweb/deployment_advice.html).
Сборка
Программисты ленивы. Поэтому они придумали Maven, который будет делать за них всё. Мы не исключение, и для своих целей так же будем его использовать. Нам понадобится Webstart Maven Plugin который умеет делать следующее:

Создавать ключи для ЭЦП
Удалять подписи из уже подписанных Jar
Подписывать все зависимости

Формировать JNLP файл

Для генерации JNLP файла он использует Velocity шаблон, который мы переопределим, т.к. стандартный ничего не знает о новой спецификации JNLP.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<jnlp
        spec="$jnlpspec"
        codebase=""
        href="$outputFile">
    <information>
        <title>$project.name</title>
        <vendor>$project.organization.name</vendor>
        <homepage href="$project.url"/>
        #if($offlineAllowed)
            <offline-allowed/>
        #end
    </information>
    <security>
        <all-permissions/>
    </security>
    <update check="always" policy="always"/>
    <resources>
        <j2se version="$j2seVersion"/>
        <jar href="${project.artifactId}-${project.version}.jar" download="eager"/>
        #foreach( $dependency in $project.dependencies )
            #if ( !$dependency.classifier )
                <jar href="${dependency.artifactId}-${dependency.version}.jar" download="lazy"/>
            #end
        #end
    </resources>
    <resources os="Windows">
        #foreach( $dependency in $project.dependencies )
            #if ( $dependency.classifier == 'natives-win' )
                <nativelib href="${dependency.artifactId}-${dependency.version}-${dependency.classifier}.jar" download="eager"/>
            #end
        #end
    </resources>
    <resources os="Linux">
        #foreach( $dependency in $project.dependencies )
            #if ( $dependency.classifier == 'natives-linux' )
                <nativelib href="${dependency.artifactId}-${dependency.version}-${dependency.classifier}.jar" download="eager"/>
            #end
        #end
    </resources>
    <applet-desc
            name="Habrahabr sample applet"
            main-class="$mainClass"
            width="1"
            height="1">
    </applet-desc>
</jnlp>

Обратите внимание, что размер апплета мы указываем в 1 пиксель — иначе браузеры на WebKit «оптимизируют» страницу и не загрузят его.
Пишем pom.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>habr</groupId>
    <artifactId>habr</artifactId>
    <version>1.0</version>
    <name>Sample Applet for Habr</name>
	<organization>
		<name>Habr</name>
		<url>http://habrahabr.ru</url>
	</organization>
    <build>

        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.codehaus.mojo.webstart</groupId>
                <artifactId>webstart-maven-plugin</artifactId>
                <version>1.0-beta-1</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>jnlp-single</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
                <configuration>
                    <resourcesDirectory>src/main/jnlp</resourcesDirectory>
                    <excludeTransitive>true</excludeTransitive>
                    <verbose>false</verbose>
                    <jnlp>
                        <mainClass>ru.habr.applet.AppletWithLibTest</mainClass>
                        <inputTemplate>src/main/jnlp/jnlptemplate.vm</inputTemplate>
                    </jnlp>

                    <jnlpFiles>
                        <jnlpFile>
                            <outputFile>applet.jnlp</outputFile>
                        </jnlpFile>
                    </jnlpFiles>
                    <sign>
                        <keystore>${basedir}/keystore.jks</keystore>
                        <keypass>habrahabr</keypass>
                        <storepass>habrahabr</storepass>
                        <alias>habrahabr</alias>
                        <dnameCn>Habrahabr</dnameCn>
                        <dnameOu>Habrahabr</dnameOu>
                        <dnameO>Habrahabr</dnameO>
                        <dnameL>Moscow</dnameL>
                        <dnameSt>Moscow</dnameSt>
                        <dnameC>RU</dnameC>
                        <keystoreConfig>
                            <delete>true</delete>
                            <gen>true</gen>
                        </keystoreConfig>
                    </sign>

                    <unsign>true</unsign>
                    <unsignAlreadySignedJars>true</unsignAlreadySignedJars>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.sun.jna</groupId>
            <artifactId>jna</artifactId>
            <version>3.0.9</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>ru.habr</groupId>
            <artifactId>mygetpid</artifactId>
            <version>1.0</version>
            <classifier>natives-win</classifier>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>ru.habr</groupId>
            <artifactId>mygetpid</artifactId>
            <version>1.0</version>
            <classifier>natives-linux</classifier>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

Предварительно нужно положить в локальный репозиторий jar-файлы с нативными библиотеками.
Сделать это можно с помощью maven install plugin:

$ mvn install:install-file -DgroupId=ru.habr -DartifactId=mygetpid -Dversion=1.0 -Dclassifier=natives-linux -Dpackaging=jar -Dfile=libgetpid.so.jar
$ mvn install:install-file -DgroupId=ru.habr -DartifactId=mygetpid -Dversion=1.0 -Dclassifier=natives-win -Dpackaging=jar -Dfile=getpid.dll.jar

Обратите внимание, что для разных платформ разные classifier, по которым потом происходит фильтрация ресурсов в JNLP шаблоне.
Осталось запустить сборку:

$ mvn package

Результатом будет файл target/habr-1.0.zip, который будет содержать дистрибутив нашего апплета. Так же в target/jnlp он будет в распакованном виде, откуда его можно запустить:

$ firefox target/jnlp/index.html

Исходники можно найти тут:

git://github.com/nimizgit/applet-example.git

Хабы:

Чулан