Java中如何开发CAD插件？AutoCAD API

Java不是auto#%#$#%@%@%$#%$#%#%#$%@_b5fde512c++76571c8afd6a6089eaaf42a插件开发的原生语言，但可通过桥接技术实现。1. 使用.net桥接（如ikvm.net或jnbridgepro）可将java代码转换为.net组件或实现java与.net双向通信；2. 通过jni调用c++/objectarx api，但复杂且不推荐；3. 利用com自动化接口控制autocad，适用于简单任务。此外，java还可作为外部工具解析dxf/dwg文件、操作数据库、生成脚本或提供web服务，从而与autocad协作，这种方式更灵活且避免了插件开发的复杂性。

要在Java中直接开发AutoCAD插件，这话说起来有点复杂，因为AutoCAD的核心API，也就是ObjectARX和它的.NET API，是为C++和.NET环境设计的，Java并非其原生支持的开发语言。所以，如果你想用Java来写AutoCAD插件，通常需要借助一些“桥梁”技术，或者换个思路，让Java程序作为外部应用与AutoCAD进行数据交互。

解决方案

鉴于AutoCAD的API生态，用Java开发其插件通常不是最直接的选择。但如果非要这么做，或者说有强烈的java技术栈偏好，主要有以下几种思路和技术路线，每一种都有其自身的复杂度和适用场景：

1. 利用.NET桥接技术（如IKVM.NET或JNBridgePro）： 这是相对可行的方案之一。AutoCAD提供了强大的.NET API，允许开发者使用C#或VB.NET来编写插件。如果你的Java代码能够通过某种方式“转换”成.NET可识别的组件，或者在运行时与.NET代码进行通信，那么就可以间接调用AutoCAD的.NET API。

   • IKVM.NET：这是一个开源项目，可以将Java字节码（.jar文件）转换为.NET的DLL文件。这样，你就可以在visual studio中引用这些由Java代码转换而来的.NET DLL，然后用C#或VB.NET编写一个薄薄的包装层，去调用这些“Java-DLL”中的逻辑，再由这个包装层去与AutoCAD的.NET API交互。
   • JNBridgePro：这是一个商业产品，它提供了一种在Java和.NET之间进行双向通信的机制。它允许Java代码直接调用.NET对象，反之亦然。通过JNBridgePro，你的java应用程序可以像调用本地Java对象一样调用AutoCAD .NET API中的对象和方法。 这两种方法都相当于在Java和AutoCAD .NET API之间搭建了一个翻译层。

2. 通过JNI（Java Native Interface）调用C++/ObjectARX API： 这是理论上可行但实践中极为复杂和不推荐的方式。ObjectARX是AutoCAD最底层、功能最强大的C++ API。你可以编写C++代码来调用ObjectARX API，然后通过JNI在Java中调用这些C++函数。这意味着你需要同时精通Java、C++以及ObjectARX API，而且涉及到内存管理、线程同步等跨语言问题，调试起来会非常痛苦，开发效率也极其低下。

   

3. COM自动化（针对旧版AutoCAD或特定需求）： AutoCAD也支持COM自动化接口，允许外部应用程序通过COM来控制AutoCAD。虽然这通常不是用来开发“插件”的，但Java可以通过Jacob（Java COM Bridge）等库来调用COM组件，从而实现对AutoCAD的有限控制，比如打开图纸、执行命令、读写属性等。但这通常不适用于深度的、高性能的插件开发，更多是用于自动化任务。

在我看来，如果你真的想用Java来与AutoCAD交互，通过.NET桥接技术（尤其是IKVM.NET）是相对而言最不折腾的路径，但即便如此，也远不如直接用C#或VB.NET来得顺畅和高效。

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为什么AutoCAD不直接支持Java作为插件语言？

这事儿说起来，得从AutoCAD的“基因”说起。AutoCAD作为一款历史悠久且功能强大的桌面应用，它的核心是用C++开发的，性能和稳定性是其立足之本。早期的插件开发主要依赖于Autolisp和VBA，这些都是为了快速自动化和脚本化而设计的。

后来，随着微软.NET框架的兴起，Autodesk看到了将其引入AutoCAD的巨大潜力。.NET框架提供了一个托管、安全的开发环境，并且与windows操作系统紧密集成，这对于桌面应用来说简直是天作之合。它让开发者能够更容易地构建复杂的图形界面和业务逻辑，同时保持了不错的性能。所以，AutoCAD选择拥抱.NET，将其作为主要的、现代化的插件开发平台，并提供了功能丰富且易于使用的.NET API。

而Java，虽然它有jvm（Java虚拟机）的跨平台优势，但在Windows桌面应用领域，尤其是与底层系统和特定应用紧密结合的场景，它并没有像.NET那样得到微软和许多桌面软件厂商的青睐。JVM和CLR（.NET的运行时）是两种不同的虚拟机架构，它们之间直接通信需要额外的桥接层。为了让Java成为AutoCAD的原生插件语言，Autodesk需要投入巨大的精力去开发和维护一套java api，并处理Java与C++核心、以及与现有.NET生态之间的复杂兼容性问题。这显然不符合其既定的技术路线和投入产出比。

简单来说，就是历史选择、技术栈的匹配度以及投入成本的考量，让AutoCAD选择了C++和.NET作为其插件开发的“正统”语言，而Java则被排除在外。

通过.NET桥接技术实现Java与AutoCAD API交互的可行性与挑战

使用.NET桥接技术，比如IKVM.NET，让Java代码间接调用AutoCAD的.NET API，这听起来像个不错的“曲线救国”方案。可行性是有的，而且在某些特定场景下，比如你团队的优势完全在Java，并且有一些核心的Java库需要复用时，这确实能提供一条路径。

可行性方面：

• 技术上是可行的： IKVM.NET能将Java字节码编译成.NET程序集，这意味着你的Java业务逻辑可以被.NET程序引用。JNBridgePro则提供了运行时桥接，允许Java和.NET对象直接互相调用。
• 复用现有Java代码： 这是最大的吸引力。如果你的核心算法、业务逻辑已经用Java实现，通过桥接可以避免重写。
• 部分功能实现： 你确实可以利用这种方式来操作AutoCAD对象、执行命令、读写图纸数据等，只要AutoCAD的.NET API提供了相应的功能。

但挑战也非常明显，甚至可能让你打退堂鼓：

• 性能开销： 无论是字节码转换还是运行时桥接，都会引入额外的性能开销。在处理大量CAD实体或进行复杂计算时，这可能会变得很明显，导致插件响应缓慢。
• 调试复杂性： 想象一下，你的Java代码出了问题，它被转换成了.NET程序集，然后又通过AutoCAD的.NET API在AutoCAD进程中运行。一旦出现异常，你需要同时理解Java的堆栈、.NET的堆栈以及它们之间的映射关系，这简直是“地狱级”的调试体验。
• 部署复杂性： 你的插件不再仅仅是一个简单的.NET DLL。它可能需要包含Java运行时环境（JRE）、转换后的Java DLL，以及桥接库本身。用户在安装时需要处理更多的依赖，这增加了部署的难度和出错的概率。
• 版本兼容性： IKVM.NET或JNBridgePro本身需要与你使用的Java版本、.NET框架版本以及AutoCAD的版本兼容。任何一方的升级都可能导致兼容性问题，需要重新测试甚至修改代码。
• API理解成本： 即使你用Java编写代码，最终调用的还是AutoCAD的.NET API。这意味着Java开发者仍然需要学习和理解AutoCAD .NET API的结构、对象模型和编程范式，这本身就是不小的学习曲线。
• 错误处理与异常： 跨语言的异常传递和处理往往很棘手。Java的异常体系和.NET的异常体系如何映射，如何确保异常信息能清晰地传递到正确的位置并被捕获，这需要仔细设计。

说实话，我个人觉得，除非有非常特殊的理由（比如公司有大量无法重写的Java核心库），否则直接用C#或VB.NET开发AutoCAD插件会省心得多。这种桥接方案，更像是为了一些“非典型”需求而存在的，而不是主流。

除了插件，Java还能如何与AutoCAD生态系统协作？

有时候，“曲线救国”反而是更好的选择。如果直接开发AutoCAD插件太麻烦，或者说你的需求并不需要那么深度的集成，Java程序完全可以作为AutoCAD生态系统的一个“外部成员”进行协作。这种方式往往更灵活，也避开了直接插件开发带来的诸多复杂性。

1. 作为独立的CAD数据处理工具： Java可以用来开发独立的应用程序，专门处理CAD数据。比如，你可以使用一些开源或商业的Java库来解析和生成DXF或DWG文件。

   • 解析DXF/DWG： Java程序可以读取AutoCAD导出的DXF（Drawing Exchange format）文件，提取其中的几何信息、图层、属性等数据，进行分析、统计、转换。有些库甚至能处理部分DWG格式。
   • 生成DXF/DWG： 反过来，Java程序也可以根据业务逻辑生成DXF文件，然后AutoCAD可以直接打开这些文件。这在自动化绘图、报告生成等场景非常有用。 这种方式的优点是，你的Java程序完全独立于AutoCAD运行，不需要任何桥接或COM调用，维护和部署都简单得多。

2. 通过数据库或文件系统进行数据交互： 许多AutoCAD插件或图纸本身会与外部数据库关联，存储图元属性、项目信息等。Java在数据库操作方面非常成熟，你可以开发一个Java应用程序，作为AutoCAD和数据库之间的桥梁。

   • 数据管理： Java程序可以管理CAD项目相关的非图形数据，当AutoCAD插件需要这些数据时，通过数据库查询获取。
   • 数据同步： 也可以实现AutoCAD图纸数据与外部系统（如ERP、PLM）的数据同步，Java程序负责数据的提取、转换和加载。 这种模式下，AutoCAD插件（可能是用C#或LISP写的）负责图形操作，而Java程序负责数据管理，两者通过共享的数据库或文件进行协作。

3. 生成AutoCAD脚本（Script）或AutoLISP文件： AutoCAD支持执行脚本文件（.scr）或AutoLISP文件（.lsp）。这些文件包含了一系列AutoCAD命令。Java程序可以根据业务逻辑动态生成这些脚本文件，然后让用户在AutoCAD中加载并执行。

   • 批量操作： 比如，你需要对上百个DWG文件执行相同的操作（修改图层、插入块、导出PDF等），Java程序可以生成一个包含这些操作命令的脚本文件，然后通过AutoCAD的批处理工具或外部程序调用AutoCAD来执行。 这种方法非常轻量级，不需要任何复杂的api调用或桥接，但功能也相对有限，主要用于自动化重复性任务。

4. 提供Web服务或API接口： 如果你的Java应用是一个后端服务，它可以提供restful API或其他Web服务接口。AutoCAD插件（用C#或LISP编写）可以通过http请求调用这些接口，获取数据或提交数据。

   • 云端数据源： Java后端可以作为CAD插件的数据源，提供地理信息、材料清单、标准构件库等。
   • 业务逻辑处理： 一些复杂的业务逻辑或计算可以在Java后端完成，AutoCAD插件只负责ui和图形显示。 这种架构将CAD插件与核心业务逻辑解耦，实现了模块化，而且跨平台、易于扩展。

在我看来，如果你是Java开发者，并且主要想利用Java的优势，那么后面这几种“外部协作”的方式，尤其是通过数据库或Web服务进行数据交互，或者作为独立的CAD数据处理工具，往往比强行让Java成为AutoCAD的“原生插件”要高效和实际得多。它避免了跨语言、跨运行时环境的复杂性，让你可以专注于Java自身的优势。