[[412937]]

前言小計

1、jni與ndk的基本知識點前面文章都講過了，不懂的，可以在公眾號首頁看;

2、jni中常用的方法比如：類、方法、數組、字符串等前面也講解過了;

3、這篇文章講解jni中函數的注冊和c++調用java的知識點;

一. JNI函數注冊

1、jni函數注解知識點介紹

• JNI技術是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層的代碼進行調用的呢?我們都知道，在調用native方法之前，首先要調用System.loadLibrary接口加載一個實現了native方法的動態庫才能正常訪問，否則就會拋出java.lang.UnsatisfiedLinkError異常 。那么，在Java中調用某個native方法時，JVM是通過什么方式，能正確的找到動態庫中C/C++實現的那個native函數呢?
• JVM查找native方法有兩種方式;
• 按照JNI規范的命名規則，調用JNI提供的RegisterNatives函數，將本地函數注冊到JVM中;
• 第一種方式，可用使用javah工具按照Java類中定義的native方法，按照JNI規范的命名規則的方式自動生成Jni本地C/C++頭文件;
• 第二種方式則需要在本地庫的JNI_OnLoad函數中調用RegisterNatives來動態注冊;
• JNI函數注冊是將Java層聲明的Native方法同實際的Native函數綁定起來的實現方式，也就是說，只要通過JNI函數注冊機制注冊了本地方，Java層就可以直接調用定義的這些本地方法了。對應上述JVM查找native方法的兩種方式，JNI函數注冊方式一般分為靜態注冊和動態注冊兩種方式。

2、靜態注冊

原理：根據函數名來建立 java 方法與 JNI 函數的一一對應關系;

實現流程：

• 編寫 java 代碼;
• 利用 javah 指令生成對應的 .h 文件;
• 對 .h 中的聲明進行實現;

弊端：

編寫不方便，JNI 方法名字必須遵循規則且名字很長;

編寫過程步驟多，不方便;

程序運行效率低，因為初次調用native函數時需要根據根據函數名在JNI層中搜索對應的本地函數，然后建立對應關系，這個過程比較耗時;

public class Test { 
    static { 
        System.loadLibrary("native-lib"); 
    } 
    public native String textFromJni(); 
} 
使用javah生成對應的本地方法頭文件。 
#include <jni.h> 
#ifndef _Included_test 
#define _Included_test 
#ifdef __cplusplus 
extern "C" { 
#endif 
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_test_Test_textFromJni 
  (JNIEnv *, jobject); 
#ifdef __cplusplus 
} 
#endif 

3、動態注冊

對應與上面的靜態注冊方法，還有一種動態注冊JNI函數的方式，即動態注冊。動態注冊是當Java層調用System.loadLibrary方法加載so庫后，本地庫的JNI_OnLoad函數會被調用，在JNI_OnLoad函數中通過調用RegisterNatives函數來完成本地方法的注冊。

原理：利用 RegisterNatives 方法來注冊 java 方法與 JNI 函數的一一對應關系;

實現流程：

• 利用結構體 JNINativeMethod 數組記錄 java 方法與 JNI 函數的對應關系;
• 實現 JNI_OnLoad 方法，在加載動態庫后，執行動態注冊;
• 調用 FindClass 方法，獲取 java 對象;
• 調用 RegisterNatives 方法，傳入 java 對象，以及 JNINativeMethod 數組，以及注冊數目完成注冊;

優點：

流程更加清晰可控;

效率更高;

其中JNINativeMethod結構體用來描述本地方法結構，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本地方法對應的函數指針 
} JNINativeMethod; 

結構體的第一個參數 name 是java 方法名;

第二個參數 signature 用于描述方法的參數與返回值;

第三個參數 fnPtr 是函數指針，指向 jni 函數;

其中，第二個參數 signature 使用字符串記錄方法的參數與返回值，具體格式形如“()V”、“(II)V”，其中分為兩部分，括號內表示的是參數，括號右側表示的是返回值;

①、數據類型映射

基本數據類型

②. 數組引用類型

如果是一維數組則遵循下表，如果是二維數組或更高維數組則對應的 native 類型為 jobjectArray，域描述符中使用 ‘[’ 的個數表示維數

③. 對象引用類型

對于其它引用類型，即 java 中的對象，其映射規則為

④. 對象數組引用類型

如果是一維數組則遵循下表，如果是二維數組或更高維數組則對應的 native 類型為 jobjectArray，域描述符中使用 ‘[’ 的個數表示維數

在Java文件中定義本地方法，加載本地so庫

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

在JNI_OnLoad函數中注冊本地方法

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; 
} 

注意：

在JNI_OnLoad函數的結尾處，我們一定要有返回值，而且必須是JNI_VERSION_1_4 或 JNI_VERSION_1_6，也就是JNI的版本號，我們一定要返回正確的版本號，否則系統也是無法加載的;

4、c++調用java詳解

(1) 找到java對應的Class

(2) 找到要調用的方法的methodID

(3) 在C語言中調用相應方法

①.通過JAVA層的本地方法創建同類對象

步驟：

I.通過對象獲取類

II.通過類獲取類的構造方法的ID

III.基于方法ID和類，創建新對象

JNIEXPORT void JNICALL JAVA_nativeMethod 
        (JNIEnv *env, jobject thiz,jint i){ 
    ... 
    jclass clazz = (*env).GetObjectClass(thiz); 
    jmethodID mid = (*env).GetMethodID(clazz,"<init>","()V"); 
    jobject obj = (*env).NewObject(clazz,mid); 
    ... 
    return; 
} 

②.通過C/C++創建不同類對象

步驟：

I.通過FindClass方法獲取需要的類

II.通過類獲取類的構造方法的ID

III.基于方法ID和類，創建新對象

JNIEXPORT void JNICALL JAVA_nativeMethod 
        (JNIEnv *env, jobject thiz,jint i){ 
    ... 
    jclass clazz = (*env).FindClass("com/x/test/Test");//參數為類路徑 
    jmethodID mid = (*env).GetMethodID(clazz,"<init>","()V"); 
    jobject obj = (*env).NewObject(clazz,mid); 
    ... 
    return; 
} 

③獲取上下文環境JNIEnv

如果找不到上下文JNIEnv就要獲取

bool AttachCurrentThread(JavaVM* vm, JNIEnv** p_env) 
{ 
    bool bAttached = false; 
 
    switch(vm->GetEnv((void**)p_env, JNI_VERSION_1_4)) 
    { 
        case JNI_OK: 
            break; 
        case JNI_EDETACHED: 
 
            if (vm->AttachCurrentThread(p_env, 0) < 0) 
            { 
                LOGD("%s :test failed!",__func__); 
                return false; 
            } 
            else 
            { 
                bAttached = true; 
            } 
            break; 
        case JNI_EVERSION: 
            LOGE("Invalid java version"); 
            break; 
    } 
  return bAttached; 
 
} 

總結

以上總結了JNI中函數注冊的兩種方法，在實際應用中都很常見都用得到的，要理解到位才可以;

下次文章會繼續講解關于JNI的知識點和高級應用

本文轉載自微信公眾號「Android開發編程」，可以通過以下二維碼關注。轉載本文請聯系Android開發編程公眾號。