JNI定義

JNI是Java程序設(shè)計語言功能最強的特征，它允許Java類的某些方法原生實現(xiàn)，同時讓它們能夠像普通Java方法一樣被調(diào)用和使用。

方法聲明。

原生方法中必須存在的兩個參數(shù)：JNIEnv*,jobject。第一個參數(shù)JNIEnv是指向JNI函數(shù)列表的接口指針，第二個參數(shù)jobject是獲取類引用或?qū)嵗谩?/p>

JNIEnv接口指針

• C代碼中，指向JNINativeInterface結(jié)構(gòu)的指針。
• C++代碼中，是C++類實例。

實例方法與靜態(tài)方法

• 實例方法與類實例相關(guān)，只能在類實例中調(diào)用。
• 靜態(tài)方法不與實例相關(guān)，可以在靜態(tài)上下文直接調(diào)用。

靜態(tài)方法和實例方法均可以聲明為原生的，可以通過JNI技術(shù)以源生代碼的形式提供實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)類型

• 基本數(shù)據(jù)類型：布爾型，字節(jié)型，字符型，短整型，整型，長整型，浮點型和雙精度浮點型。

• 引用類型：與基本數(shù)據(jù)類型不同，引用類型對原生方法是不透明的，內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不直接向原生代碼公開。

對引用數(shù)據(jù)類型的操作

引用類型以不透明的引用方式傳遞給原生代碼，而不是以原生數(shù)據(jù)類型的形式呈現(xiàn)，因此引用類型不能直接使用和修改。

• 字符串操作

  • 創(chuàng)建字符串

  /*用給定的C字符串創(chuàng)建Java字符串*/
  jstring javaString;
  javaString = (*env)->NewString(env,"Hello World!");
  

  /*將Java字符串轉(zhuǎn)換成C字符串*/
  const jbyte* str;
  jboolean isCopy;
  srt = (*env)->GetStringUTFChars(env,javaString,&isCopy);
  

  • 通過JNI GetStringChars和GetStringUTFChars函數(shù)獲得的C字符串在原生代碼中使用完之后需要正確的釋放，否則會造成內(nèi)存泄漏。

   (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,javaString,str);
  

• 數(shù)組操作

  • 創(chuàng)建數(shù)組

  /*在原生代碼中創(chuàng)建數(shù)組*/
  jintArray javaArray;
  javaArray = (*env)->NewIntArray(env,10);
  

  • 訪問數(shù)組元素
    • 將Java數(shù)組區(qū)復制到C數(shù)組中

    jint nativeArray[10];
    (*env)->GetIntArrayRegion(env,javaArray,0,10,nativeArray);
    

    • 從C數(shù)組向Java數(shù)組提交所作的修改

    (*env)->SetIntArrayRegion(env,javaArray,0,10,nativeArray);
    

    • 對直接指針的操作

    /*獲得指向Java數(shù)組元素的直接指針*/
    jint* nativeDirectArray;
    jboolean isCopy;
    nativeDirectArray = (*env)->GetIntArrayElements(env,javaArray,&isCopy);
    

    /*釋放指向Java數(shù)組元素的直接指針*/
    (*env)->ReleaseIntArrayElements(env,javaArray,nativeDirectArray,0);
    

NIO 操作

原生I/O(NIO)在緩沖管理區(qū)，大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)和文件I/O及字符集支持方面的性能有所改進。JNI提供了原生代碼中使用NIO的函數(shù)。

• 創(chuàng)建直接字節(jié)緩沖區(qū)

unsigned char* buffer = (unsigned char*) malloc(1024);
jobject directBuffer;
directBuffer = (*env)->NewDirectByteBuffer(env,buffer,1024);

原生方法中的內(nèi)存分配超出了虛擬機的管理范圍，且不能用虛擬機的垃圾回收器回收原生方法中的內(nèi)存。原生方法應(yīng)該通過釋放未使用的內(nèi)存分配以避免內(nèi)存泄漏來正確管理內(nèi)存

• 通過Java字節(jié)緩沖區(qū)獲取原生字節(jié)數(shù)組

unsigned char* buffer;
buffer = (unsigned char*)(*env)->GetDirectBufferAddress(env,directBuffer);

訪問域

• 帶有靜態(tài)域和實例域的Java類

public class JavaClass {
    private String instanceField = "Instance Field";
    private static String staticField = "static Field";
}

• 獲取域ID
  • 用對象引用獲得類

  jclass clazz;
  clazz = (*env)->GetObjectClass(env,instance);
  

  • 獲取實例域的域ID

  jfieldID instanceFieldId;
  staticFieldId = (*env)->GetFieldID(env,clazz,"instanceField","Ljava/lang/String;");
  

  • 獲取靜態(tài)域的域ID

  jfieldID staticFieldId;
  staticFieldId = (*env)->GetStaticFieldID(env,clazz,"staticField","Ljava/lang/String;");
  

• 獲取域
  • 獲取實例域

  jstring instanceFieldStr;
  instanceField = (*env)->GetObjectField(env,instance,instanceFieldIdStr);
  

  • 獲取靜態(tài)域

  jstring staticFieldStr;
  staticField = (*env)->GetStaticObjectField(env,clazz,staticFieldIdStr);
  

調(diào)用方法

• 帶有靜態(tài)方法和實例方法的Java類

public class JavaClass {
  private String instanceMethod(){
    return "Instance Method";
  }
  private static String staticMethod(){
    return "Static Method";
  }
}

• 獲取方法ID

  • 獲取實例方法的方法ID

  jmethodID = instanceMethodId;
  instanceMethodId = (*env)->GetMethodID(env,clazz,"instanceMethod","()Ljava/lang/String;");
  

  • 獲取靜態(tài)方法的方法ID。

  jmethodID staticMethodId;
  staticMethodId  =  (*env)->GetStaticMethodID(env,clazz,"staticMethod","()Ljava/lang/String;");
  

調(diào)用方法

• 調(diào)用實例方法

(*env)->CallStringMethod(env,instance,instanceMethodId);

• 調(diào)用靜態(tài)方法

(*env)->CallStaticStringMethod(env,instance,staticMethodId );

域和方法描述

• 使用java類文件反匯編程序——javap，解壓縮類中的域和方法描述符。

外部工具程序配置