前言：我們知道cpu只認得“0101101”類似這種符號，C、C++這些代碼最終都得通過編譯、匯編成二進制代碼，cpu才能識別。而Java比C、C++又多了一層虛擬機，過程也復(fù)雜許多。Java代碼經(jīng)過編譯成class文件、虛擬機裝載等步驟最終在虛擬機中執(zhí)行。class文件里面就是一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的表，而最終告訴虛擬機怎么執(zhí)行的就靠里面的字節(jié)碼說明。
Java虛擬機在執(zhí)行的時候，可以采用解釋執(zhí)行和編譯執(zhí)行的方式執(zhí)行，但最終都是轉(zhuǎn)化為機器碼執(zhí)行。Java虛擬機運行時的數(shù)據(jù)區(qū)，包括方法區(qū)、虛擬機棧、堆、程序計數(shù)器、本地方法棧。
問題來了，按我們目前的理解，如果是解釋執(zhí)行，那么方法區(qū)中應(yīng)該存的是字節(jié)碼，那執(zhí)行的時候，通過JNI動態(tài)裝載的c、c++庫，怎么加載進來的？
1. javac 與javap 處理 native方法ACC_NATIVE可見，普通的“add”方法是直接把字節(jié)碼放到code屬性表中，而native方法，與普通的方法通過一個標(biāo)志“ACC_NATIVE”區(qū)分開來。java在執(zhí)行普通的方法調(diào)用的時候，可以通過找方法表，再找到相應(yīng)的code屬性表，最終解釋執(zhí)行代碼，那么，對于native方法，在class文件中，并沒有體現(xiàn)native代碼在哪里，只有一個“ACC_NATIVE”的標(biāo)識，那么在執(zhí)行的時候改怎么找到動態(tài)鏈接庫的代碼呢？
一. 找到so庫文件
? ? ? ? ? ? ? ? ? 兩種方案：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1. ClassLoader通過打印，知道實際的ClassLoder是PathClassLoader
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?----->findLibrary
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?---->this.pathList = new DexPathList(this, dexPath, libraryPath, optimizedDirectory);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ---->DexPathList.java
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?---->findLibrary
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ---->分析構(gòu)造函數(shù)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?解釋路徑
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2. ClassLoader為空----->getLibPaths() ----->System.mapLibraryName //根據(jù)庫類型 添加libxxx.so 還是xxx.dll
? ?二. 加載so庫文件
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?----->Runtime.java ---->doLoad(filename, loader);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ----->//libcore/ojluni/src/main/native/Runtime.c
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? --->Runtime_nativeLoad預(yù)留動態(tài)注冊：jniRegisterNativeMethods? ? ? ? JVM_NativeLoad
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?---->//art/runtime/openjdkjvm/OpenjdkJvm.cc
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?---->LoadNativeLibrary()-
? ? ? ? ? ? ?--->sym = library->FindSymbol("JNI_OnLoad", nullptr);//在我們要加載so庫中查找JNI_OnLoad方法，如果沒有系統(tǒng)就認為是靜態(tài)注冊方式進行的，直接返回true，代表so庫加載成功，如果找到JNI_OnLoad就會調(diào)用JNI_OnLoad方法，JNI_OnLoad方法中一般存放的是方法注冊的函數(shù)，所以如果采用動態(tài)注冊就必須要實現(xiàn)JNI_OnLoad方法，否則調(diào)用java中申明的native方法時會拋出異常，下面有JNI_OnLoad的實現(xiàn)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?----->JNI_OnLoadFn jni_on_load = reinterpret_cast(sym);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ----->IsBadJniVersion(version)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?------>version != JNI_VERSION_1_2 && version != JNI_VERSION_1_4 && version != JNI_VERSION_1_6;
靜態(tài)注冊：
每個class都需要使用javah生成一個頭文件，并且生成的名字很長書寫不便；初次調(diào)用時需要依據(jù)名字搜索對應(yīng)的JNI層函數(shù)來建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，會影響運行效率
用javah 生成頭文件方便簡單
動態(tài)注冊：
使用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)JNINativeMethod來記錄java native函數(shù)和JNI函數(shù)的對應(yīng)關(guān)系
移植方便（一個java文件中有多個native方法，java文件的包名更換后）
synchronized void loadLibrary0(ClassLoader loader, String libname) {
if (libname.indexOf((int)File.separatorChar) != -1) {
throw new UnsatisfiedLinkError(
"Directory separator should not appear in library name: " + libname);
}//判斷傳入的庫名稱是否合法，比如我們的庫是libxxx.so,我們只需要傳入xxx就可以了
String libraryName = libname;
if (loader != null) {//如果類加載器不為空
String filename = loader.findLibrary(libraryName);//查找是否存在我們需要的庫文件
if (filename == null) {
// It's not necessarily true that the ClassLoader used
// System.mapLibraryName, but the default setup does, and it's
// misleading to say we didn't find "libMyLibrary.so" when we
// actually searched for "liblibMyLibrary.so.so".
throw new UnsatisfiedLinkError(loader + " couldn't find \"" +
System.mapLibraryName(libraryName) + "\"");
}//不存在庫文件則拋出異常
String error = doLoad(filename, loader);//如果庫文件存在，就加載
if (error != null) {
throw new UnsatisfiedLinkError(error);
}//加載庫文件失敗，拋出異常
return;
}
JNIEXPORT jstring JNICALL
Runtime_nativeLoad(JNIEnv* env, jclass ignored, jstring javaFilename,
jobject javaLoader, jstring javaLibrarySearchPath)
{
return JVM_NativeLoad(env, javaFilename, javaLoader, javaLibrarySearchPath);//調(diào)用JVM_NativeLoad方法
}//nativeLoad方法在本地的實現(xiàn)
void register_java_lang_Runtime(JNIEnv* env) {
jniRegisterNativeMethods(env, "java/lang/Runtime", gMethods, NELEM(gMethods));
}//注冊gMethods中的方法，這個函數(shù)是直接由虛擬機調(diào)用
typedef struct {
const char* name; /*Java 中函數(shù)的名字*/
const char* signature; /*描述了函數(shù)的參數(shù)和返回值*/
void* fnPtr; /*函數(shù)指針,指向 C 函數(shù)*/
} JNINativeMethod;
附件：
JNI
