jni方法的注册和调用

转自：http://weihe6666.iteye.com/blog/2225011

JNI在android中起重要作用，是连接java层和dalvik重要的通道，java层的开发也比较简单，有两种注册方式：

1. 按照JNI格式声明native函数并在c文件中定义此native函数
2. 动态注册，在c文件中重写JNI_OnLoad函数，并在JNI_OnLoad中调用JNIEnv函数RegisterNatives注册native方法。


看似简单的注册和调用，背后隐藏着复杂的理论，下面就来分析一下RegisterNatives方法的逻辑。


RegisterNatives源码如下：jni.cpp

Java代码  

1. static jint RegisterNatives(JNIEnv* env, jclass jclazz,  
2.     const JNINativeMethod* methods, jint nMethods)  
3. {  
4.   .......  
5.     for (int i = 0; i < nMethods; i++) {  
6.         if (!dvmRegisterJNIMethod(clazz, methods[i].name,  
7.                 methods[i].signature, methods[i].fnPtr))  
8.         {  
9.             return JNI_ERR;  
10.         }  
11.     }  
12.     return JNI_OK;  
13. }  

这里主要逻辑调用dvmRegisterJNIMethod方法。

继续跟踪，此方法比较复杂，我们只分析关键语句。

Java代码  

1. method->fastJni = fastJni;  
2. dvmUseJNIBridge(method, fnPtr);  
3.   
4. ALOGV("JNI-registered %s.%s:%s", clazz->descriptor, methodName, signature);  
5. return true;  

这里调用了dvmUseJNIBridge函数，这是注册的核心函数，其关键语句需要详细分析：

Java代码  

1. void dvmUseJNIBridge(Method* method, void* func) {  
2.     method->shouldTrace = shouldTrace(method);  
3.   
4.     // Does the method take any reference arguments?  
5.     method->noRef = true;  
6.     const char* cp = method->shorty;  
7.     while (*++cp != '\0') { // Pre-increment to skip return type.  
8.         if (*cp == 'L') {  
9.             method->noRef = false;  
10.             break;  
11.         }  
12.     }  
13.   
14.     DalvikBridgeFunc bridge = gDvmJni.useCheckJni ? dvmCheckCallJNIMethod : dvmCallJNIMethod;  
15.     dvmSetNativeFunc(method, bridge, (const u2*) func);  
16. }  

这里的DalvikBridgeFunc bridge = gDvmJni.useCheckJni ? dvmCheckCallJNIMethod : dvmCallJNIMethod;是一个bridge函数，也称之为函数中转站，当调用native方法时，会通过bridge调用，由于dalvik对不同平台的支持，调用native方法为了适应多平台而采用的一种机制。

下面一段来自http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8923483
这些Bridage函数实际上仍然不是直接调用地调用JNI方法的，这是因为Dalvik虚拟机是可以运行在各种不同的平台之上，而每一种平台可能都定义有自己的一套函数调用规范，也就是所谓的ABI（Application Binary Interface），这是一个API（Application Programming Interface）不同的概念。ABI是在二进制级别上定义的一套函数调用规范，例如参数是通过寄存器来传递还是堆栈来传递，而API定义是一个应用程序编程接口规范。换句话说，API定义了源代码和库之间的接口，因此同样的代码可以在支持这个API的任何系统中编译 ，而ABI允许编译好的目标代码在使用兼容ABI的系统中无需改动就能运行。

为了使得运行在不同平台上的Dalvik虚拟机能够以统一的方法来调用JNI方法，这些Bridage函数使用了一个libffi库，它的源代码位于external/libffi目录中。Libffi是一个开源项目，用于高级语言之间的相互调用的处理，它的实现机制可以进一步参考http://www.sourceware.org/libffi/。


我们看一下dvmCallJNIMethod函数，这个函数主要是通过

Java代码  

1. dvmPlatformInvoke(env,  
2.         (ClassObject*) staticMethodClass,  
3.         method->jniArgInfo, method->insSize, modArgs, method->shorty,  
4.         (void*) method->insns, pResult);  

来对native方法调用，而dvmPlatformInvoke通过libffi进行method调用，以屏蔽Dalvik虚拟机运行在不同目标平台的细节。



回头在看一下dvmSetNativeFunc函数：

Java代码  

1. void dvmSetNativeFunc(Method* method, DalvikBridgeFunc func,  
2.     const u2* insns)  
3. {  
4.    ......  
5.     if (insns != NULL) {  
6.         /* update both, ensuring that "insns" is observed first */  
7.         method->insns = insns;  
8.         android_atomic_release_store((int32_t) func,  
9.             (volatile int32_t*)(void*) &method->nativeFunc);  
10.     } else {  
11.         /* only update nativeFunc */  
12.         method->nativeFunc = func;  
13.     }  
14.     ......  

这里主要是对注册的nativeFunc和DalvikBridgeFunc func进行一个关联，调用DalvikBridgeFunc func时，通过dvmPlatformInvoke调用nativeFunc函数。

整体jni函数注册已经分析完了，主要是处理nativefunc和bridge之间的跳转。