Android的NDK开发(1)————Android JNI简介与调用流程

来源：互联网发布：触屏手套的原理知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/17 11:04

Android的NDK开发(1)————Android JNI简介与调用流程

分类： Android的NDK开发 2012-04-29 18:12 16038人阅读评论(1)收藏举报

androidjni虚拟机javaexception

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* http://blog.csdn.net/conowen
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1、JNI简介

JNI全称为Java Native Interface（JAVA本地调用）。从Java1.1开始，JNI成为java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码（如C&C++）进行交互。并非从Android发布才引入JNI的概念的。

2、JNI与NDK

简单来说，Android的NDK提供了一些交叉编译工具链和Android自带的库，这些Android的库可以让开发者在编写本地语言的程序时调用。而NDK提供的交叉编译工具链就对已经编写好的C&C++代码进行编译，生成库。

当然了，你也可以自己搭建交叉编译环境，而不用NDK的工具和库。然后生成库，只要规范操作，一样可以生成能让JAVA层成功调用的库文件的。

利用NDK进行编译本地语言可以参考这篇博文：http://blog.csdn.net/conowen/article/details/7522667

3、JNI 调用流程

众所周知，Android的应用层的类都是以Java写的，这些Java类编译为Dex文件之后，必须靠Dalvik虚拟机( Virtual Machine)来执行。假如在执行java程序时，需要载入C&C++函数时，Dalvik虚拟机就会去加载C&C++的库，（System.loadLibrary("libName");）让java层能顺利地调用这些本地函数。需要清楚一点，这些C&C++的函数并不是在Dalvik虚拟机中运行的，所以效率和速度要比在Dalvik虚拟机中运行得快很多。

Dalvik虚拟机成功加载库之后，就会自动地寻找库里面的JNI_OnLoad函数，这个函数用途如下：

(1)告诉Dalvik虚拟机此C库使用哪一个JNI版本。如果你的库里面没有写明JNI_OnLoad()函数，VM会默认该库使用最老的JNI 1.1版本。但是新版的JNI做了很多的扩充，也优化了一些内容，如果需要使用JNI的新版功能，就必须在JNI_OnLoad()函数声明JNI的版本。如

[java] view plaincopy

result = JNI_VERSION_1_4;

当没有JNI_OnLoad()函数时，Android调试信息会做出如下提示（No JNI_OnLoad found）

[java] view plaincopy

04-29 13:53:12.184: D/dalvikvm(361): Trying to load lib /data/data/com.conowen.helloworld/lib/libHelloWorld.so 0x44edea98
04-29 13:53:12.204: D/dalvikvm(361): Added shared lib /data/data/com.conowen.helloworld/lib/libHelloWorld.so 0x44edea98
04-29 13:53:12.204: D/dalvikvm(361): No JNI_OnLoad found in /data/data/com.conowen.helloworld/lib/libHelloWorld.so 0x44edea98, skipping init

(2)因为Dalvik虚拟机加载C库时，第一件事是调用JNI_OnLoad()函数，所以我们可以在JNI_OnLoad()里面进行一些初始化工作，如注册JNI函数等等。注册本地函数，可以加快java层调用本地函数的效率。

另外：与JNI_OnLoad()函数相对应的有JNI_OnUnload()函数，当虚拟机释放该C库时，则会调用JNI_OnUnload()函数来进行善后清除动作。

4、例子（关于jni里面的数据类型转换与常用jni方法下一篇博文介绍）

下面以havlenapetr的FFmpeg工程里面的onLoad.cpp为例详细说一下：

[cpp] view plaincopy

//onLoad.cpp文件
#define TAG "ffmpeg_onLoad"
#include <stdlib.h>
#include <android/log.h>
#include "jniUtils.h"
extern "C" {
extern int register_android_media_FFMpegAVRational(JNIEnv *env);
#ifdef BUILD_WITH_CONVERTOR
extern int register_android_media_FFMpeg(JNIEnv *env);
#endif
extern int register_android_media_FFMpegAVFormatContext(JNIEnv *env);
extern int register_android_media_FFMpegAVInputFormat(JNIEnv *env);
}
extern int register_android_media_FFMpegAVCodecContext(JNIEnv *env);
extern int register_android_media_FFMpegUtils(JNIEnv *env);
extern int register_android_media_FFMpegAVFrame(JNIEnv *env);
#ifdef BUILD_WITH_PLAYER
extern int register_android_media_FFMpegPlayerAndroid(JNIEnv *env);
#endif
static JavaVM *sVm;
/*
* Throw an exception with the specified class and an optional message.
*/
int jniThrowException(JNIEnv* env, const char* className, const char* msg) {
jclass exceptionClass = env->FindClass(className);
if (exceptionClass == NULL) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,
TAG,
"Unable to find exception class %s",
className);
return -1;
}
if (env->ThrowNew(exceptionClass, msg) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,
TAG,
"Failed throwing '%s' '%s'",
className, msg);
}
return 0;
}
JNIEnv* getJNIEnv() {
JNIEnv* env = NULL;
if (sVm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,
TAG,
"Failed to obtain JNIEnv");
return NULL;
}
return env;
}
/*
* Register native JNI-callable methods.
*
* "className" looks like "java/lang/String".
*/
int jniRegisterNativeMethods(JNIEnv* env,
const char* className,
const JNINativeMethod* gMethods,
int numMethods)
/*从com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer.cpp文件跳到此，完成最后的注册
* 向 Dalvik虚拟机(即AndroidRuntime)登记传过来的参数gMethods[]所含的本地函数
*/
{
jclass clazz;
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "Registering %s natives\n", className);
clazz = env->FindClass(className);
if (clazz == NULL) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "Native registration unable to find class '%s'\n", className);
return -1;
}
if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) < 0) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "RegisterNatives failed for '%s'\n", className);
return -1;
}
return 0;
}
//Dalvik虚拟机加载C库时，第一件事是调用JNI_OnLoad()函数
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {
JNIEnv* env = NULL;//定义JNI Env
jint result = JNI_ERR;
sVm = vm;
/*JavaVM::GetEnv 原型为 jint (*GetEnv)(JavaVM*, void**, jint);
* GetEnv()函数返回的 Jni 环境对每个线程来说是不同的，
* 由于Dalvik虚拟机通常是Multi-threading的。每一个线程调用JNI_OnLoad()时，
* 所用的JNI Env是不同的，因此我们必须在每次进入函数时都要通过vm->GetEnv重新获取
*
*/
//得到JNI Env
if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "GetEnv failed!");
return result;
}
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "loading . . .");
/*开始注册
* 传入参数是JNI env
* 由于下面有很多class，只以register_android_media_FFMpegPlayerAndroid(env)为例子
*/
#ifdef BUILD_WITH_CONVERTOR
if(register_android_media_FFMpeg(env) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "can't load android_media_FFMpeg");
goto end;
}
#endif
if(register_android_media_FFMpegAVFormatContext(env) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "can't load android_media_FFMpegAVFormatContext");
goto end;
}
if(register_android_media_FFMpegAVCodecContext(env) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "can't load android_media_FFMpegAVCodecContext");
goto end;
}
if(register_android_media_FFMpegAVRational(env) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "can't load android_media_FFMpegAVRational");
goto end;
}
if(register_android_media_FFMpegAVInputFormat(env) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "can't load android_media_FFMpegAVInputFormat");
goto end;
}
if(register_android_media_FFMpegUtils(env) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "can't load android_media_FFMpegUtils");
goto end;
}
if(register_android_media_FFMpegAVFrame(env) != JNI_OK) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "can't load android_media_FFMpegAVFrame");
goto end;
}
#ifdef BUILD_WITH_PLAYER
if(register_android_media_FFMpegPlayerAndroid(env) != JNI_OK) {//跳到----》com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer.cpp文件
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "can't load android_media_FFMpegPlayerAndroid");
goto end;
}
#endif
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "loaded");
result = JNI_VERSION_1_4;
end:
return result;
}

[cpp] view plaincopy

//com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer.cpp文件
/*
*
* 由于代码量较大，com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer.cpp开始的一部分省略，只是贴出注册函数的相关部分。
*/
static const char* const kClassPathName = "com/media/ffmpeg/FFMpegPlayer";
/*
* 由于gMethods[]是一个<名称，函数指针>对照表，在程序执行时，
* 可多次调用registerNativeMethods()函数来更换本地函数的指针，
* 从而达到弹性调用本地函数的目的。
*/
static JNINativeMethod gMethods[] = {
{"setDataSource", "(Ljava/lang/String;)V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_setDataSource},
{"_setVideoSurface", "(Landroid/view/Surface;)V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_setVideoSurface},
{"prepare", "()V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_prepare},
{"_start", "()V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_start},
{"_stop", "()V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_stop},
{"getVideoWidth", "()I", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getVideoWidth},
{"getVideoHeight", "()I", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getVideoHeight},
{"seekTo", "(I)V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_seekTo},
{"_pause", "()V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_pause},
{"isPlaying", "()Z", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_isPlaying},
{"getCurrentPosition", "()I", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getCurrentPosition},
{"getDuration", "()I", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getDuration},
{"_release", "()V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_release},
{"_reset", "()V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_reset},
{"setAudioStreamType", "(I)V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_setAudioStreamType},
{"native_init", "()V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_init},
{"native_setup", "(Ljava/lang/Object;)V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_setup},
{"native_finalize", "()V", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_finalize},
{"native_suspend_resume", "(Z)I", (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_suspend_resume},
};
int register_android_media_FFMpegPlayerAndroid(JNIEnv *env) {
return jniRegisterNativeMethods(env, kClassPathName, gMethods, sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0]));
/*跳到OnLoad.cpp文件中的
* jint jniRegisterNativeMethods(JNIEnv* env,
const char* className,
const JNINativeMethod* gMethods,
int numMethods)
*/
}

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