Android中，JNI技术的相关基础知识

摘录、参考文档：

1.深入理解Android：卷1，作者邓凡平

JNI概述：

JNI是Java Native Interface的缩写，中文译为“java本地调用”。通俗的说，JNI是一种技术，通过这种技术可以坐到下面两点：

1）java程序的函数调用native层的函数，native大部分指c/c++编写的函数；

2）native程序的函数，调用java层的函数。

为什么会出现JNI技术呢？这样不是破坏了java的平台无关特性吗？JNI技术的推出主要有下面两点考虑：

1）承载java世界的虚拟机使用native（c/c++）写的，而虚拟机运行在具体的平台上（比如linux上面），虚拟机本身无法做到平台无关性。没有JNI技术，java程序调用底层API时，需要对各个平台的差异进行兼容，无法实现java的平台无关特性。然而，有了JNI技术后，就可以对java层屏蔽不同系统之间的差异了（比如同样打开一个文件，win上的API使用的是OpenFile函数，二Linux上使用的是open函数），这样，通过抽象，给java层提供API，实现了java的平台无关特性。

2）java诞生之前，很多程序都是用从c/c++写的，它们已经遍布软件时间的各个角落。java出现之后，收到热捧，但是无法将软件时间改朝换代，于是有了折中的办法。既然已经有native实现了相关的功能，就可以避免重复造轮子，直接使用java的JNI技术调用它们就可以了。另外，在追求效率和速度的地方，c/c++比java实现要更好。

在Android平台上，JNI就是一座将native世界和java世界间的天堑变成通途的桥。

在书中，是以MediaScanner源码为例子带入，进行讲解JNI的实现的，我将摘录一些重要知识点记录下来。

从上图可以看到：

1）java对应的是MediaScanner，而这个MediaScanner中有一些函数功能需要native层来实现；

2）JNI层对应的是libmedia_jni.so，media_jni时JNI库的名字，其中，下划线前的“media”是Native层库的名字，这里就是libmedia库。下划线后的“jni”表示它是一个JNI库。注意，JNI库的名字可以随便取，不过Android平台基本上采用的是“lib模块名_jni.so”的命名方式；

3）Native层对应的是libmedia.so，这个库完成了实际的功能；

4）MediaScanner类将通过JNI库libmedia_jni.so和Native层的libmedia.so进行交互。

从上面的分析中还可知道，JNI层必须实现为动态库的形式，这样java虚拟机才能加载并使用它的函数。

java层的MediaScanner类分析

上面代码片段中有两个比较重要的点：加载JNI库；java中的native函数。

java要调用native函数，就必须通过一个位于JNI层的动态库来实现。顾名思义，动态库就是运行时加载的库。什么时候以及什么地方加载这个库合适呢？

这个问题没有标准答案，原则上是：在调用native函数之前，任何时候、任何地方加载都可以。通行的做法是放在类的static块中加载，调用System.loadLibrary函数就可以了。MediaScanner类就是这么干的，我们也可以这么写。另外，System.loadLibrary函数的参数是动态库的名字，即media_jni。系统会根据不同的平台扩展成真实的动态库名称，例如在linux系统上会扩展成libmedia_jni.so，而在windows平台上则会扩展成media_jni.dll。

java的native函数和总结

从上面的代码可以看出，native_jni和processFile函数前都有java的关键字native修饰，它表示这两个函数将由JNI层实现。

java层的分析到此结束。JNI技术也很照顾java程序员，只要完成下面两项工作就可以使用JNI了：

1）加载对应的JNI库；

2）声明由关键字native修饰的函数。

JNI层MediaScanner的分析

这里我们可能都有一些疑惑，可以其中一个疑惑就是，如何才能知道java层的native_java函数对应的是JNI层的android_media_MediaScanner_native_init函数呢？下面的篇幅就是回答这个问题。

注册JNI函数

正如代码注释的一样，java层的native_java函数对应的是JNI层的android_media_MediaScanner_native_init函数，那么这又是怎么关联的呢？

大家知道，MediaScanner类位于android.media包中，native_init在MediaScanner类中，所以native_init的全路径应该是android.media.MediaScanner.native_init,而JNI层函数的名字是android_media_MediaScanner_native_init。因为在native语言中，符号“.”有着特殊的含义，所以JNI层需要把java函数名称，包括包名中的"."换成“_”。也就是通过这种方式，native_init找到了JNI层的实现，android_media_MediaScanner_native_init。

上面其实讨论的是JNI函数的注册问题，“注册”之意就是将java层的native函数和JNI层对应的函数关联起来，有了这种关联，调用java层的native函数时，就能顺利转到JNI层对应的函数执行了。而JNI函数的注册方法实际上有两种，静态注册、动态注册。

下文将会讲解静态注册、动态注册是如何进行的。