Linux下动态共享库加载时遇到的问题解决方案及原理

在java调用jni或者JNA时候，报

      error while loading shared libraries: libprint.so: cannot open shared object file: No such file or directory。这便是典型的找不到动态库的错误.

 

具体说来，动态链接器ld.so按照下面的顺序来搜索需要的动态共享库：

　　1．ELF可执行文件中动态段中DT_RPATH所指定的路径。这实际上是通过一种不算很常用，却比较实用的方法所设置的：编译目标代码时，可以对gcc加入链接参数“-Wl,-rpath”指定动态库搜索路径；

　　2．环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径；

　　3．/etc/ld.so.cache中所缓存的动态库路径（如果支持ld.so.cache的话）。这可以通过修改配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径来改变；

　　4．默认的动态库搜索路径/lib；

　　5．默认的动态库搜索路径/usr/lib。

　　在嵌入式Linux系统的实际应用中，1和2被经常使用，也有一些相对简单的的嵌入式系统会采用4或5的路径来规范动态库。3在嵌入式系统中使用的比较少，因为有很多系统根本就不支持ld.so.cache。

　　4和5的方式非常简单，只要将所需要的库放到/lib或/usr/lib就可以解决找不到库的问题，不过对于大一些的系统来说，不太方便管理。1和2的方式要稍微复杂一些。

 

 

         项目中使用到JNI来加载本地库，项目自身（web使用）和对外接口（不是web使用）都用到相同的DLL，当web使用访问正常时，接口访问就报错；相反当接口访问正常时，web使用也会报错。错误信息：java.lang.UnsatisfiedLinkError: Native Library XX.dll already loaded in another。

 

分析：这种错误在我们使用热启动方式发布某个使用了JNI技术的Web应用时，并将调用年native方法的jar包独立部署在该应用下面，当我们的Web应用有了更新以后，在调用到该jar包封装的native方法时，会抛出该错误。（以上OS为Windows，若是Linux或Unix，应该是xxx.so 报错） 这是因为Web服务器已经在第一次加载该应用时，已经load了该dll，当该应用被再次热启动时，该dll将重新被加载，于是报错。解决方案： 一、将含有JNI调用的jar包部署在Web服务器的公用lib库中。Web应用再发布时可以不用加载；二、jar包部署不变，在该Web中实现一个listener，监听是否第一次启动，若不是第一次启动，屏蔽掉该jar包所含dll的加载。

 

1、原因

        查询资料后才得知：Java虚拟机为了在JNI本地库中确保基于classloader的命名空间隔离，因而不允许一个JNI本地库被两个不同的classloader加载。而JBoss中web应用的classloader是独立的，也就是说每个web应用都有一个专属的classloader，这样就出现两个classloader加载同一JNI本地库的情况。

 

 

 

2、解决方法

         解决这个问题其实很简单，将访问到jni的代码单独提取出来，并不直接让项目自身的classLoader加载，则是让其由systemLoader加载 即可。一种方法就是将这部分代码，单独封装成一个jar，放到java的systemLoader可以加载的地方，如lib/ext目录下。然后，项目中 仍然去调用此代码。由于访问dll的代码由systemLoader加载，因此，多个项目同时访问同一个dll时，即可避免再次加载了。因为，第二个项目 在访问时，寻找到的类，已经被systemLoader加载过了，因此项目本身的classLoader就不会再去加载这个类了。

        在Weblogic中，虽然不同的web应用使用不同的classloader，但是web应用classloader的父classloader是相同的，这样根据双亲委托模型只要让父classloader加载JNI本地库就可以避免被多个classloader加载。将so放在共享目录（System.getProperty("java.library.path")）的lib目录的并采用System.loadLibrary(libName)即可。

重新Weblogic问题就可以解决。

 

HPUX环境，在WebLogic服务器中使用java调用C动态连接库异常问题总结

 

总结1：查看服务器环境变量是否设置

       SHLIB_PATH，此环境变量设置为HPUX默认的查找路径，配置为动态连接库的路径。

       LD_LIBRARY_PATH，此为LINUX设置的路径。

 

注意：

       此环境变量不一定非得设置，可以用java.library.path来查看当前的路径指向哪里，可以将动态连接库拷到java.library.path指定的目录即可。

 

总结2：查看so文件是否有启动权限，如果没有则会报权限问题。

       测试方法：可以使用System.loadLibrary(“XXXXX.so”)来进行测试，如果正常通过则无异常显示，如果有异常，则根据提示来进行相应的更改。

       测试时会提示是不在路径中，还是别的什么异常。

 

 基础知识：

UnsatisfiedLinkError

在把本机调用链接到对应的本机定义时，类装入器扮演着重要角色。如果程序试图装入一个不存在或者放错的本机库时，在链接阶段的解析过程会发生 UnsatisfiedLinkError。JVM 规范指定 UnsatisfiedLinkError 是：

对于声明为 native 的方法，如果 Java 虚拟机找不到和它对应的本机语言定义，就会抛出该异常。 当调用本机方法时，类装入器会尝试装入定义了该方法的本机库。如果找不到这个库，就会抛出这个错误。

本机库的装入由调用 System.loadLibrary() 方法的类的类装入器启动 —— 在清单 6 中，就是 UnsatisfiedLinkErrorTest 的类装入器。根据使用的类装入器，会搜索不同的位置：

• 对于由 bootstrap 类装入器装入的类，搜索 sun.boot.library.path。
• 对于由扩展类装入器装入的类，先搜索 java.ext.dirs，然后是 sun.boot.library.path，然后是 java.library.path。
• 对于由系统类装入器装入的类，搜索 sun.boot.library.path，然后是 java.library.path。

在清单 6 中，UnsatisfiedLinkErrorTest 类是由系统类装入器装入的。要装入所引用的本机库，这个类装入器先查找 sun.boot.library.path，然后查找 java.library.path。因为在两个位置中都没有需要的库，所以类装入器抛出 UnsatisfiedLinkageError。

 

System.loadLibrary()的使用方法汇总

当使用System.loadLibrary()调用 Dll，两种方法:

1.设定环境变量。

比如：所编辑的Dll在目录“D:/cppProjects/nativecode/release”内，将这个路径复制添加到电脑的环境变量中的path变量内即可。

2.设定项目属性。(开发推荐)

右击项目名|选择属性properties|在左边列表内选择“Java Build Path”|在右边选项卡用选择“source”|点开项目名前的“+”号,选择“Native library location”，“Edit”选择上面“D:/cppProjects/nativecode/release”路径。（当然如果将dll拷贝到workspace下也可以用相对路径。也可右击“src”设定其properties内Native Library项。）

 

 

System.load 和 System.loadLibrary详解

1.它们都可以用来装载库文件，不论是JNI库文件还是非JNI库文件。在任何本地方法被调用之前必须先用这个两个方法之一把相应的JNI库文件装载。

2.System.load 参数为库文件的绝对路径，可以是任意路径。
例如你可以这样载入一个windows平台下JNI库文件：
System.load("C://Documents and Settings//TestJNI.dll");。

3. System.loadLibrary 参数为库文件名，不包含库文件的扩展名。
例如你可以这样载入一个windows平台下JNI库文件
System. loadLibrary ("TestJNI");

这里，TestJNI.dll 必须是在java.library.path这一jvm变量所指向的路径中。
可以通过如下方法来获得该变量的值：
System.getProperty("java.library.path");
默认情况下，在Windows平台下，该值包含如下位置：
1）和jre相关的一些目录
2）程序当前目录
3）Windows目录
4）系统目录（system32）
5）系统环境变量path指定目录

4.如果你要载入的库文件静态链接到其它动态链接库，例如TestJNI.dll 静态链接到dependency.dll, 那么你必须注意：
1）如果你选择
System.load("C://Documents and Settings// TestJNI.dll");
那么即使你把dependency.dll同样放在C://Documents and Settings//下，load还是会因为找不到依赖的dll而失败。因为jvm在载入TestJNI.dll会先去载入TestJNI.dll所依赖的库文件dependency.dll，而dependency.dll并不位于java.library.path所指定的目录下，所以jvm找不到dependency.dll。
你有两个方法解决这个问题：一是把C://Documents and Settings//加入到java.library.path的路径中，例如加入到系统的path中。二是先调用
System.load("C://Documents and Settings// dependency.dll"); 让jvm先载入dependency.dll，然后再调用System.load("C://Documents and Settings// TestJNI.dll");
2）如果你选择
System. loadLibrary ("TestJNI");
那么你只要把dependency.dll放在任何java.library.path包含的路径中即可，当然也包括和TestJNI.dll相同的目录。