Android JNI開發(fā)

什么是JNI?有什么用？

JNI是Java Native Interface的縮寫，它提供了若干的API實(shí)現(xiàn)了Java和其他語言的通信（主要是C&C++）

JNI一般創(chuàng)建流程

方法一

1. java代碼中創(chuàng)建本地方法使用 native 關(guān)鍵字標(biāo)識 如:

public native void stringFromJNI();
public native void stringFromJNI2();
public native String stringFromJNI3(String s);

2. 在c中編寫對應(yīng)方法如：

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_boby_openslaudio_MainActivity_stringFromJNI1(JNIEnv *env, jobject thiz) { 
    using namespace std;
    cout << "Hello___________World";
}

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_boby_openslaudio_MainActivity_stringFromJNI2(JNIEnv *env, jobject thiz) { 
    return env->NewStringUTF("hello word !");
}

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_boby_openslaudio_MainActivity_stringFromJNI3(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring s) {
    const  char *str=env->GetStringUTFChars(test,0);
    env->ReleaseStringUTFChars(test,str);
    return env->NewStringUTF("aaa");
}

• extern "C" : 確保c++編譯器在調(diào)用c代碼中的函數(shù)時使用未經(jīng)修改的名稱
• JNIEXPORT : 標(biāo)識后面接著實(shí)際jni返回的值，對應(yīng)java方法中的返回值 如 void 、 jstring 、jint 等
• JNICALL ：標(biāo)識后面接jni調(diào)用的c方法，方法名規(guī)律：JAVA_包名_類名_方法名
• JNIEnv * env：這個env可以看做是Jni接口本身的一個對象，jni.h頭文件中存在著大量被封裝好的函數(shù)，這些函數(shù)也是Jni編程中經(jīng)常被使用到的，要想調(diào)用這些函數(shù)就需要使用JNIEnv這個對象。例如：env->GetObjectClass()。（詳情請查看jni.h）
• jobject obj：代表著native方法的調(diào)用者本身,如： new NativeDemo();但如果native是靜態(tài)的,那就是NativeDemo.class
• 如果java中需要傳參給c，前兩個參數(shù)固定為 JNIEnv * env ，jobject obj 第三個參數(shù)開始則為傳遞的參數(shù)。

JVM將JNI接口指針傳遞給本地方法，本地方法只能在當(dāng)前線程中訪問該接口指針，不能將接口指針傳遞給其它線程使用。在VM中 JNI接口指針指向的區(qū)域用來分配和存儲線程本地數(shù)據(jù)。

當(dāng)Java代碼調(diào)用本地方法時，VM將JNI接口指針作為參數(shù)傳遞給本地方法，當(dāng)同一個Java線程調(diào)用本地方法時VM保證傳遞給本地方法的參數(shù)是相同的。不過，不同的Java線程調(diào)用本地方法時，本地方法接收到的JNI接口指針是不同的。

基本類型

方法二

在 JNI_OnLoad中調(diào)用

registerNative 手動映射java方法

typedef struct{
    const char* name; //java層定義的名字
    const char* signature;//方法簽名，有規(guī)格的字符串，標(biāo)注輸入和輸出參數(shù)
    void* fnPtr;//真正需要映射到c的具體的Api
}JNINativeMethod;

注冊Native的最佳時期

• jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved )
• Jint JNI_OnUnload(JavaVM *vm, void *reserved)

1. java層

public native String  _test();

2. c++層

#define JNI_CLASS_PATH "com/boby/openslaudio/MainActivity"

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
my_test_register(JNIEnv *env, jobject thiz) { 
   retrun env->NewStringUTF("this is a test of register")
}
//方法映射表
static JNINativeMethod g_methods[] ={
        "_test","()Ljava/lang/String;",(void*)my_test_register
};

jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm,void *reserved){//同一個進(jìn)程只有一個JavaVM
     JNIEnv *env = NULL;
    vm->GetEnv((void ** )&env,JNI_VERSION_1_6);
     jclass clazz = env->FindClass(JNI_CLASS_PATH);
        //注冊本地方法 參數(shù)：class,方法映射表，方法映射表中的個數(shù)
    env->RegisterNatives(clazz,g_methods, sizeof(g_methods)/ sizeof(g_methods[0]));
    return JNI_VERSION_1_6;
}

JNI中的Signature

java與c/c++相互調(diào)用時，用于描述函數(shù)參數(shù)的描述符

可以簡單理解為java 虛擬機(jī)中有一個映射表。函數(shù)名和參數(shù)拼接在一起形成一個唯一的key ，通過key可以找到函數(shù)指針

• 輸入?yún)?shù)放在( )內(nèi)，輸出參數(shù)放在( )外的右邊
• 多個參數(shù)之間順序存放，用;分割

原始類型的Signature

類的Signature

• java對象 “L包路徑/類名” 如：Ljava/lang/String

• java數(shù)組 “ [ ”

  例：

• ([LStudent;])[LStudenty; --> Student[] Xxx(student[] s)

  • ([Ljava/lang/String;)[Ljava/lang/Object; --> Object[] Xxx(String[] s)
  • ([I;[Ljava/lang/String;LStudent;)[Ljava/lang/Object --> Object[] Xxx(int [] a,String[] b,Student c)

C/C++ 調(diào)Java方法

調(diào)用過程有點(diǎn)像java的反射

1. FindClass 可以在c后c++中找到j(luò)ava中的類
2. GetMethodID/GetFieldID 拿到方法和屬性的索引值
3. NewObject 獲取對象
4. Call<TYPE>Method/[G/S]et<Type>Field 調(diào)用方法或調(diào)用屬性

java

public class Student {
    private String name;
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
  //測試java調(diào)用
  public native String test_c_callJava();

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
test_c_calljava(JNIEnv *env, jobject thiz) {
    //1.找到class
    jclass clazz=env->FindClass("com/boby/openslaudio/Student");
    // 2.找到屬性/方法的索引值
    jmethodID  jmethod_init_id =env->GetMethodID(clazz,"<init>","()V");
    jmethodID  jmethod_set_id =env->GetMethodID(clazz,"setName","(Ljava/lang/String;)V");
    jmethodID  jmethod_get_id =env->GetMethodID(clazz,"getName","()Ljava/lang/String;");
    // 3.創(chuàng)建對象
    jobject  obj=env->NewObject(clazz,jmethod_init_id);
    //4.調(diào)用對應(yīng)的方法
    env->CallVoidMethod(obj,jmethod_set_id,env->NewStringUTF("boby"));
    jstring name= (jstring)env->CallObjectMethod(obj, jmethod_get_id);
    return name ;
}