1. JNI開發(fā)流程

1. 創(chuàng)建Native C++工程，這部分可用參考[Android JNI開發(fā)詳解(2)-開發(fā)環(huán)境搭建](Android JNI開發(fā)工具篇(1)-開發(fā)環(huán)境搭建.md)

2. 創(chuàng)建Java層本地接口調(diào)用類，并定義好相應(yīng)的本地函數(shù)。

3. 將Java源代碼編譯成class字節(jié)碼文件(Android studio會(huì)自動(dòng)生成)。

4. 創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的本地函數(shù)接口，并注冊(cè)本地函數(shù)，Jni函數(shù)注冊(cè)有兩種方式，靜態(tài)注冊(cè)和動(dòng)態(tài)注冊(cè)，靜態(tài)注冊(cè)使用javah工具自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的本地接口函數(shù)定義，動(dòng)態(tài)注冊(cè)則需要在JNI_OnLoad函數(shù)中調(diào)用RegisterNatives來(lái)完成注冊(cè)。

5. 實(shí)現(xiàn)本地函數(shù)接口函數(shù)的具體功能實(shí)現(xiàn)。

6. 修改CMakeLists.txt或Android.mk。

7. 編譯測(cè)試。

2. JNI函數(shù)注冊(cè)

2.1 JVM查找native方法有兩種方式

JNI技術(shù)是Java世界與Native世界的通信橋梁，具體到代碼，Java層的代碼如何同Native層的代碼進(jìn)行調(diào)用的呢？我們都知道，在調(diào)用native方法之前，首先要調(diào)用System.loadLibrary接口加載一個(gè)實(shí)現(xiàn)了native方法的動(dòng)態(tài)庫(kù)才能正常訪問，否則就會(huì)拋出java.lang.UnsatisfiedLinkError異常 。 那么，在Java中調(diào)用某個(gè)native方法時(shí)，JVM是通過什么方式，能正確的找到動(dòng)態(tài)庫(kù)中C/C++實(shí)現(xiàn)的那個(gè)native函數(shù)呢？

JVM查找native方法有兩種方式：

1. 按照J(rèn)NI規(guī)范的命名規(guī)則。

2. 調(diào)用JNI提供的RegisterNatives函數(shù)，將本地函數(shù)注冊(cè)到JVM中。

第一種方式，可用使用javah工具按照J(rèn)ava類中定義的native方法，按照J(rèn)NI規(guī)范的命名規(guī)則的方式自動(dòng)生成Jni本地C/C++頭文件。第二種方式則需要在本地庫(kù)的JNI_OnLoad函數(shù)中調(diào)用RegisterNatives來(lái)動(dòng)態(tài)注冊(cè)。

JNI函數(shù)注冊(cè)是將Java層聲明的Native方法同實(shí)際的Native函數(shù)綁定起來(lái)的實(shí)現(xiàn)方式，也就是說(shuō)，只要通過JNI函數(shù)注冊(cè)機(jī)制注冊(cè)了本地方，Java層就可以直接調(diào)用定義的這些本地方法了。對(duì)應(yīng)上述JVM查找native方法的兩種方式，JNI函數(shù)注冊(cè)方式一般分為靜態(tài)注冊(cè)和動(dòng)態(tài)注冊(cè)兩種方式。

2.2 javah工具和javap工具

為了方便我們進(jìn)行完成注冊(cè)操作，我們經(jīng)常還會(huì)用到j(luò)avah和javap兩個(gè)命令行工具。

• javah工具用于生產(chǎn)本地方法頭文件

  在JDK1.7中，在src目錄（android studio工程在src/main/java目錄）下執(zhí)行javah 全類名

  在JDK1.6中，在bin/classes目錄下執(zhí)行

  執(zhí)行前需要先編譯通過（編譯為class文件），大多數(shù)IDE會(huì)自動(dòng)執(zhí)行編譯，因此不需要在手動(dòng)進(jìn)行編譯

• javap工具用于打印方法簽名

2.3 靜態(tài)注冊(cè)

靜態(tài)注冊(cè)實(shí)際十分簡(jiǎn)單，就是使用上面提到的javah工具為我們生產(chǎn)本地方法頭文件，然后在根據(jù)生成的頭文件完成相應(yīng)的函數(shù)即可。靜態(tài)注冊(cè)即本地函數(shù)按照特定的命名規(guī)則命名本地方法，使得這些本地方法與Java類中定義的本地方法一一對(duì)應(yīng)，在執(zhí)行JNI調(diào)用時(shí)，只需要根據(jù)命名規(guī)則去調(diào)用so庫(kù)中對(duì)應(yīng)的方法即可。

下面時(shí)一個(gè)使用靜態(tài)注冊(cè)的例子，Test類定義了Java中的本地方法。

package cc.ccbu.jnitest;

public class Test {
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    public native String textFromJni();
}

使用javah生成對(duì)應(yīng)的本地方法頭文件。

#include <jni.h>
/* Header for class cc_ccbu_jnitest_Test */

#ifndef _Included_cc_ccbu_jnitest_Test
#define _Included_cc_ccbu_jnitest_Test
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     cc_ccbu_jnitest_Test
 * Method:    textFromJni
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_cc_ccbu_jnitest_Test_textFromJni
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

我們只用在我們的.c或cpp文件實(shí)現(xiàn)Java_cc_ccbu_jnitest_Test_textFromJni方法即可。

2.4 動(dòng)態(tài)注冊(cè)

對(duì)應(yīng)與上面的靜態(tài)注冊(cè)方法，還有一種動(dòng)態(tài)注冊(cè)JNI函數(shù)的方式，即動(dòng)態(tài)注冊(cè)。動(dòng)態(tài)注冊(cè)是當(dāng)Java層調(diào)用System.loadLibrary方法加載so庫(kù)后，本地庫(kù)的JNI_OnLoad函數(shù)會(huì)被調(diào)用，在JNI_OnLoad函數(shù)中通過調(diào)用RegisterNatives函數(shù)來(lái)完成本地方法的注冊(cè)。

本地so庫(kù)加載和卸載時(shí)，會(huì)調(diào)用JNI_OnLoad和JNI_OnUnload函數(shù)，函數(shù)原型如下：

JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved);
JNIEXPORT void JNICALL JNI_OnUnload(JavaVM* vm, void* reserved);

動(dòng)態(tài)注冊(cè)本地方法的函數(shù)RegisterNatives原型如下：

jint RegisterNatives(JNIEnv *env, jclass clazz, const JNINativeMethod *methods, jint nMethods);

其中JNINativeMethod結(jié)構(gòu)體用來(lái)描述本地方法結(jié)構(gòu)，其定義如下：

typedef struct {
    const char* name;      // Java方法名
    const char* signature; // Java方法簽名
    void* fnPtr;           // jni本地方法對(duì)應(yīng)的函數(shù)指針
} JNINativeMethod;

下面通過一個(gè)例子來(lái)展示jni動(dòng)態(tài)注冊(cè)本地方法的過程。還是以上面靜態(tài)注冊(cè)的Test類為例

1. 在Java文件中定義本地方法，加載本地so庫(kù)

   package cc.ccbu.jnitest;
   
   public class Test {
       static {
           System.loadLibrary("native-lib");
       }
   
       public native String textFromJni();
   }
   

2. 在JNI_OnLoad函數(shù)中注冊(cè)本地方法

   jstring textFromJni(JNIEnv* env, jobject thiz) {
       return env->NewStringUTF("text from jni");
   }
   
   static JNINativeMethod gMethods[] = {
           {"textFromJni", "()Ljava/lang/String;", (void*)textFromJni}
   };
   
   int registerMethod(JNIEnv *env) {
       jclass test = env->FindClass("cc/ccbu/jnitest/Test");
       return env->RegisterNatives(test, gMethods, sizeof(gMethods)/ sizeof(gMethods[0]));
   }
   
   JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {
       JNIEnv* env = NULL;
       if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
           return JNI_ERR;
       }
   
       if (registerMethod(env) != JNI_OK) {
           return JNI_ERR;
       }
   
       return  JNI_VERSION_1_6;
   }