现在制造业很多都是用的海康的摄像头，作为程序员有时候需要对接海康摄像头，实现门禁访问控制，监控预览，录像文件下载等功能。
一、开发环境准备
在海康官网下载SDK开发文档及库文件：
https://open.hikvision.com/download/5cda567cf47ae80dd41a54b3?type=10
根据软件部署的平台选择对应的版本，这里以win64版本为例。
将下载好的库文件复制粘贴加入到java项目中，并改名为lib文件夹。
注意：demo里的examples.jar和jna.jar也需要放在lib文件下，以方便调试。
然后在project structure中加入lib库文件中。
将下载下来的demo中的文件复制粘贴到项目文件中，填入对应的摄像头的账号密码。执行程序，若显示登录成功，则表示调试成功。
二、实现java调用设备接口
打开下载的《设备网络SDK使用手册.chm》作为参考，在该手册中java如何对接海康摄像头有详细说明。
由于设备网络SDK是封装的动态链接库（Windows的dll或者Linux的so），各种开发语言对接SDK，都是通过加载动态库链接，调用动态库中的接口实现功能模块对接，因此，设备网络SDK的对接不区分开发语言，而且对接的流程和对应的接口都是通用的，各种语言调用动态库的方式有所不同。
java语言是通过JNA的方式调用动态链接库中的接口，实现在java语言中调用C/C++语言封装的接口。
因此，java的类文件不需要编写任何业务代码实现某接口来调用设备，而是声明一个接口就能调用设备的功能了。
这只需要在一个java接口中描述目标native library的函数与结构，JNA将自动实现Java接口到native function的映射，而不需要编写任何Native/JNI代码，大大降低了Java调用动态链接库的开发难度。
JNA调用C/C++的过程大致如下：
（一）加载动态链接库
通过java调用海康官方提供的设备功能，首先需要自定义一个接口加载dll文件，比如demo中是声明HCNetSDK的接口，该接口继承Library 或 StdCallLibrary。
默认的是继承Library ，如果动态链接库里的函数是以stdcall方式输出的，那么就继承StdCallLibrary。接口内部需要一个公共静态常量：INSTANCE，通过这个常量，就可以获得这个接口的实例，从而使用接口的方法，也就是调用外部dll/so的函数。
INSTANCE常量通过 Native.loadLibrary() API函数获得，（新版本的jna中，常量是通过Native.load()函数获取的）该函数有2个参数：
// SDK接口说明,HCNetSDK.dll
public interface HCNetSDK extends StdCallLibrary {
HCNetSDK INSTANCE = (HCNetSDK) Native.loadLibrary("E:\\DEMO_TEST\\JAVA_Demo\\JNA_TEST\\lib\\HCNetSDK.dll", HCNetSDK.class);
// 动态库中结构体、接口描述
}
这里是采用的是绝对路径，为防止项目工程路径的变化，可以改为获取动态路径。
public class XXDemo {
static HCNetSDK hCNetSDK = null;
//动态库加载，根据软件所属操作系统的工程文件目录动态获取库文件路径
private static boolean createSDKInstance() {
if (hCNetSDK == null) {
synchronized (HCNetSDK.class) {
String strDllPath = "";
try {
if (osSelect.isWindows())
//win系统加载库路径
strDllPath = System.getProperty("user.dir") + "\\lib\\HCNetSDK.dll";
else if (osSelect.isLinux())
//Linux系统加载库路径
strDllPath = System.getProperty("user.dir") + "/lib/libhcnetsdk.so";
hCNetSDK = (HCNetSDK) Native.loadLibrary(strDllPath, HCNetSDK.class);
} catch (Exception ex) {
System.out.println("loadLibrary: " + strDllPath + " Error: " + ex.getMessage());
return false;
}
}
}
return true;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
//调用函数之前先加载动态链接库
if (hCNetSDK == null) {
if (!createSDKInstance()) {
System.out.println("Load SDK fail");
return;
}
}
}
}
类似的，别的dll库文件的接口也是如此进行声明。
// 播放库函数声明,PlayCtrl.dll
public interface PlayCtrl extends StdCallLibrary{
PlayCtrl INSTANCE = (PlayCtrl) Native.loadLibrary("E:\\DEMO_TEST\\JAVA_Demo\\JNA_TEST\\lib\\PlayCtrl.dll", PlayCtrl.class);
// 播放库中结构体，接口描述
}
（二）结构体、接口重定义
dll和so是C/C++语言函数的集合和容器，与Java中的接口概念吻合，所以JNA把dll文件和so文件看成一个个接口。
在JNA中定义一个接口就是相当于了定义一个DLL/SO文件的描述文件，该接口代表了动态链接库中发布的所有函数，对于程序不需要的函数，可以不在接口中声明。
例如，官方demo中的HCNetSDK的java接口声明了HCNetSDK.dll/so文件很多的接口。在实际开发中可以不需要声明这么多接口，只取某些需要的接口重新进行分组。
若在《设备网络SDK使用手册》查找功能时发现某些接口在demo中没有，则可以在HCNetSDK.h头文件搜索对应的接口，然后在java中声明该接口的定义。
1.类型映射
接口中使用的函数必须与链接库中的函数原型保持一致，因为C/C++的类型与Java的类型是不一样的，动态库中的C/C++的数据类型必须转换成java对应类型，这就是类型映射(Type Mappings)。
默认的类型映射可以参考JNA官网的类型映射表。(国内镜像链接 https://gitee.com/mirrors/jna/)
2.结构体和类的转换
Java中没有结构体（struct）这种数据类型，JNA为我们提供了Structure这个类，只要继承该类，就可实现java结构体，相当于转换成java中的类。
例如，NET_DVR_USER_LOGIN_INFO结构体需要在HCNetSDK接口中进行重定义，转换方式如下：
//C++中NET_DVR_USER_LOGIN_INFO结构体定义
typedef struct{
char sDeviceAddress[NET_DVR_DEV_ADDRESS_MAX_LEN];
BYTE byUseTransport; // 是否启用能力集透传，0--不启用透传，默认，1--启用透传
WORD wPort;
char sUserName[NET_DVR_LOGIN_USERNAME_MAX_LEN];
char sPassword[NET_DVR_LOGIN_PASSWD_MAX_LEN];
fLoginResultCallBack cbLoginResult;
void *pUser;
BOOL bUseAsynLogin;
BYTE byProxyType; // 0:不使用代理，1：使用标准代理，2：使用EHome代理
BYTE byUseUTCTime; // 0-不进行转换，默认,1-接口上输入输出全部使用UTC时间,SDK完成UTC时间与设备时区的转换,2-接口上输入输出全部使用平台本地时间，SDK完成平台本地时间与设备时区的转换
BYTE byLoginMode; // 0-Private 1-ISAPI 2-自适应
BYTE byHttps; // 0-不适用tls，1-使用tls 2-自适应
LONG iProxyID; // 代理服务器序号，添加代理服务器信息时，相对应的服务器数组下表值
BYTE byVerifyMode; // 认证方式，0-不认证，1-双向认证，2-单向认证；认证仅在使用TLS的时候生效;
BYTE byRes3[119];
}NET_DVR_USER_LOGIN_INFO,*LPNET_DVR_USER_LOGIN_INFO;
// 宏定义
#define NET_DVR_DEV_ADDRESS_MAX_LEN 129
#define NET_DVR_LOGIN_USERNAME_MAX_LEN 64
#define NET_DVR_LOGIN_PASSWD_MAX_LEN 64
注意转换之后，java类中的属性都为public，这意味着可以直接进行属性的修改和读取，而不需要进行get和set方法的声明和操作。
// SDK接口说明,HCNetSDK.dll
public interface HCNetSDK extends StdCallLibrary {
HCNetSDK INSTANCE = (HCNetSDK) Native.loadLibrary("E:\\DEMO_TEST\\JAVA_Demo\\JNA_TEST\\lib\\HCNetSDK.dll", HCNetSDK.class);
// 动态库中结构体、接口描述
public static class NET_DVR_USER_LOGIN_INFO extends Structure{
public byte[] sDeviceAddress = new byte[NET_DVR_DEV_ADDRESS_MAX_LEN];
public byte byUseTransport;
public short wPort;
public byte[] sUserName = new byte[NET_DVR_LOGIN_USERNAME_MAX_LEN];
public byte[] sPassword = new byte[NET_DVR_LOGIN_PASSWD_MAX_LEN];
public FLoginResultCallback cbLoginResult;
public Pointer pUser;
public boolean bUseAsynLogin;
public byte byProxyType; // 0:不使用代理，1：使用标准代理，2：使用EHome代理
public byte byUseUTCTime; // 0-不进行转换，默认,1-接口上输入输出全部使用UTC时间,SDK完成UTC时间与设备时区的转换,2-接口上输入输出全部使用平台本地时间，SDK完成平台本地时间与设备时区的转换
public byte byLoginMode; // 0-Private 1-ISAPI 2-自适应
public byte byHttps; // 0-不适用tls，1-使用tls 2-自适应
public int iProxyID; // 代理服务器序号，添加代理服务器信息时，相对应的服务器数组下表值
public byte byVerifyMode; // 认证方式，0-不认证，1-双向认证，2-单向认证；认证仅在使用TLS的时候生效;
public byte[] byRes2 = new byte[119];
// 结构体中重写getFieldOrder方法，FieldOrder顺序要和结构体中定义的顺序保持一致
@Override
protected List getFieldOrder(){
return Arrays.asList("sDeviceAddress","byUseTransport","wPort","sUserName","sPassword", "cbLoginResult","pUser","bUseAsynLogin","byProxyType","byUseUTCTime",
"byLoginMode","byHttps","iProxyID","byVerifyMode","byRes2");
}
}
// 常量（宏）定义
public static final int NET_DVR_DEV_ADDRESS_MAX_LEN = 129;
public static final int NET_DVR_LOGIN_USERNAME_MAX_LEN = 64;
public static final int NET_DVR_LOGIN_PASSWD_MAX_LEN = 64;
}
3.接口转换
在HCNetSDK接口中声明的方法要和开发包中HCNetSDK.h的头文件中声明的函数对应上，其中方法名、参数列表、返回值都要和HCNetSDK.h中的函数对应，HCNetSDK.h头文件的函数转换到java中声明，转换方式如下所示:
/******************************** SDK接口函数声明 *********************************/
// 初始化SDK，调用其他SDK函数的前提
NET_DVR_API BOOL __stdcall NET_DVR_Init();
// 启用日志文件写入接口
NET_DVR_API BOOL __stdcall NET_DVR_SetLogToFile(DWORD nLogLevel ,char* strLogDir, BOOL bAutoDel);
// 返回最后操作的错误码
NET_DVR_API DWORD __stdcall NET_DVR_GetLastError();
// 释放SDK资源，在程序结束之前调用
NET_DVR_API BOOL __stdcall NET_DVR_Cleanup();
// 登录接口
NET_DVR_API LONG __stdcall NET_DVR_Login_V40(
LPNET_DVR_USER_LOGIN_INFO pLoginInfo,
LPNET_DVR_DEVICEINFO_V40 lpDeviceInfo );
// 用户注销
NET_DVR_API BOOL __stdcall NET_DVR_Logout(LONG lUserID);
// 回调函数声明，登录状态回调函数
typedef void (CALLBACK *fLoginResultCallBack) (
LONG lUserID, DWORD dwResult,
LPNET_DVR_DEVICEINFO_V30 lpDeviceInfo ,
void* pUser );
转换到java中时，注意类型转换
// SDK接口说明,HCNetSDK.dll
public interface HCNetSDK extends StdCallLibrary {
HCNetSDK INSTANCE = (HCNetSDK) Native.loadLibrary("E:\\DEMO_TEST\\JAVA_Demo\\JNA_TEST\\lib\\HCNetSDK.dll", HCNetSDK.class);
/*** API函数声明 ***/
// 初始化SDK，调用其他SDK函数的前提
boolean NET_DVR_Init();
// 启用日志文件写入接口
boolean NET_DVR_SetLogToFile(int bLogEnable , String strLogDir, boolean bAutoDel);
// 返回最后操作的错误码
int NET_DVR_GetLastError();
// 释放SDK资源，在程序结束之前调用
boolean NET_DVR_Cleanup();
// 登录接口
int NET_DVR_Login_V40(NET_DVR_USER_LOGIN_INFO pLoginInfo, NET_DVR_DEVICEINFO_V40 lpDeviceInfo);
// 用户注销
boolean NET_DVR_Logout(int lUserID);
// 回调函数申明
public static interface FLoginResultCallback extends StdCallCallback{
// 登录状态回调函数
public int invoke(int lUserID,int dwResult,NET_DVR_DEVICEINFO_V30 lpDeviceinfo,Pointer pUser);
}
}
4.方法调用
经过上述的操作，JNA工程已经创建完成，结构体和函数也在HCNetSDK接口类中进行了转换，后续就可以在主类中实现调用。
以下为官方demo中的示例，以实现用户注册功能模块为例，解释了接口调用的流程。
public class jna_test {
// 接口的实例，通过接口实例调用外部dll/so的函数
static HCNetSDK hCNetSDK = HCNetSDK.INSTANCE;
// 用户登录返回句柄
static int lUserID;
int iErr = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
jna_test test01 = new jna_test();
// 初始化
boolean initSuc = hCNetSDK.NET_DVR_Init();
if (initSuc != true) {
System.out.println("初始化失败");
}
// 打印SDK日志
hCNetSDK.NET_DVR_SetLogToFile(3, ".\\SDKLog\\", false);
// 用户登陆操作
test01.Login_V40("192.168.1.64",(short)8000,"admin","test12345");
/*
*实现SDK中其余功能模快
*/
Thread.sleep(5000);
//用户注销，释放SDK
test01.Logout();
}
/**
*
* @param m_sDeviceIP 设备ip地址
* @param wPort 端口号，设备网络SDK登录默认端口8000
* @param m_sUsername 用户名
* @param m_sPassword 密码
*/
public void Login_V40(String m_sDeviceIP,short wPort,String m_sUsername,String m_sPassword) {
/* 注册 */
// 设备登录信息
HCNetSDK.NET_DVR_USER_LOGIN_INFO m_strLoginInfo = new HCNetSDK.NET_DVR_USER_LOGIN_INFO();
// 设备信息
HCNetSDK.NET_DVR_DEVICEINFO_V40 m_strDeviceInfo = new HCNetSDK.NET_DVR_DEVICEINFO_V40();
m_strLoginInfo.sDeviceAddress = new byte[HCNetSDK.NET_DVR_DEV_ADDRESS_MAX_LEN];
System.arraycopy(m_sDeviceIP.getBytes(), 0, m_strLoginInfo.sDeviceAddress, 0, m_sDeviceIP.length());
m_strLoginInfo.wPort =wPort ;
m_strLoginInfo.sUserName = new byte[HCNetSDK.NET_DVR_LOGIN_USERNAME_MAX_LEN];
System.arraycopy(m_sUsername.getBytes(), 0, m_strLoginInfo.sUserName, 0, m_sUsername.length());
m_strLoginInfo.sPassword = new byte[HCNetSDK.NET_DVR_LOGIN_PASSWD_MAX_LEN];
System.arraycopy(m_sPassword.getBytes(), 0, m_strLoginInfo.sPassword, 0, m_sPassword.length());
// 是否异步登录：false- 否，true- 是
m_strLoginInfo.bUseAsynLogin = false;
// write()调用后数据才写入到内存中
m_strLoginInfo.write();
lUserID = hCNetSDK.NET_DVR_Login_V40(m_strLoginInfo, m_strDeviceInfo);
if (lUserID == -1) {
System.out.println("登录失败，错误码为" + hCNetSDK.NET_DVR_GetLastError());
return;
} else {
System.out.println("登录成功！");
// read()后，结构体中才有对应的数据
m_strDeviceInfo.read();
return;
}
}
//设备注销 SDK释放
public void Logout() {
if (lUserID>=0)
{
if (hCNetSDK.NET_DVR_Logout(lUserID) == false) {
System.out.println("注销失败，错误码为" + hCNetSDK.NET_DVR_GetLastError());
}
System.out.println("注销成功");
hCNetSDK.NET_DVR_Cleanup();
return;
}
else{
System.out.println("设备未登录");
hCNetSDK.NET_DVR_Cleanup();
return;
}
}
}
