Android中关于JNI 的学习（四）简单的例子，温故而知新

在第零篇文章简单地介绍了JNI编程的模式之后，后面两三篇文章，我们又针对JNI中的一些概念做了一些简单的介绍，也不知道我到底说的清楚没有，但相信很多童鞋跟我一样，在刚开始学习一个东西的时候，入门最好的方式就是一个现成的例子来参考，慢慢研究，再学习概念，再回过来研究代码，加深印象，从而开始慢慢掌握。

今天我们就再来做一个小Demo，这个例子会比前面稍微复杂一点，但是如果阅读过前面几篇文章的话，理解起来也还是很简单的。很多东西就是这样，未知的时候很可怕，理解了就很简单了。

1）我们首先定义一个Java类，里面包含几个native方法，如下：

public class ParamTransferTest {public static int testval = 1;public native void changeTestVal();public native int add(int x, int y);public native String addTail(String tail);public native int[] changeArray(int[] arr);}

2）利用javah工具生成对应的头文件，如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class com_lms_jni_ParamTransferTest */#ifndef _Included_com_lms_jni_ParamTransferTest#define _Included_com_lms_jni_ParamTransferTest#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif/* * Class:     com_lms_jni_ParamTransferTest * Method:    changeTestVal * Signature: ()V */JNIEXPORT void JNICALL Java_com_lms_jni_ParamTransferTest_changeTestVal  (JNIEnv *, jobject);/* * Class:     com_lms_jni_ParamTransferTest * Method:    add * Signature: (II)I */JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_lms_jni_ParamTransferTest_add  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);/* * Class:     com_lms_jni_ParamTransferTest * Method:    addTail * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String; */JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lms_jni_ParamTransferTest_addTail  (JNIEnv *, jobject, jstring);/* * Class:     com_lms_jni_ParamTransferTest * Method:    changeArray * Signature: ([I)[I */JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_lms_jni_ParamTransferTest_changeArray  (JNIEnv *, jobject, jintArray);#ifdef __cplusplus}#endif#endif

上面就生成了对应的方法，在上面我们可以看到前面文章所介绍过的方法名称以Java开头，方法签名等信息，对吧。

3）编写 C 文件，如下：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "com_lms_jni_ParamTransferTest.h"#include <android/log.h>#include <jni.h>#include <malloc.h>#define LOG_TAG "System.out"#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)char* Jstring2CStr(JNIEnv * env, jstring str){char * rtn = NULL;jclass clsstring = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String");//通过FindClass方法获得Java的String类jstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env, "UTF-8");//调用NewStringUTF方法，获得"UTF-8"字符串，作为编码jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clsstring, "getBytes", "(Ljava/lang/String;)[B");//获取String类的getBytes方法jbyteArray barr = (jbyteArray)(*env)->CallObjectMethod(env, str, mid, strencode);//调用String类的getBytes方法jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env, barr);//获得数组长度jbyte* ba = (*env)->GetByteArrayElements(env, barr, JNI_FALSE);//获得数组的首地址，C/C++中数组的首元素就是一个指针if(alen > 0){rtn = (char*) malloc(alen + 1);memcpy(rtn, ba, alen);rtn[alen] = 0;}//上面这一步是将数组的值复制到一个char*的数组中，也就是C/C++的char数组，因为C/C++没有字符串概念,最后以0结尾。(*env)->ReleaseByteArrayElements(env, barr, ba, 0);//释放内存return rtn;}/* * Class:     com_lms_jni_ParamTransferTest * Method:    changeTestVal * Signature: ()V */JNIEXPORT void JNICALL Java_com_lms_jni_ParamTransferTest_changeTestVal  (JNIEnv * env, jobject obj){jclass clazz = (*env)->GetObjectClass(env,obj);//获得obj对应的类，也就是ParamTransferTestjint val = (*env)->GetStaticIntField(env, clazz,(*env)->GetStaticFieldID(env, clazz,"testval","I"));//获取字段testval的值LOGI("before change testval = %d", val);//添加Log信息val = val + 1;LOGI("after change testval = %d", val);(*env)->SetStaticIntField(env, clazz,(*env)->GetStaticFieldID(env, clazz,"testval","I"),val);//设置字段testval的值}/* * Class:     com_lms_jni_ParamTransferTest * Method:    add * Signature: (II)I */JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_lms_jni_ParamTransferTest_add  (JNIEnv * env, jobject obj, jint x, jint y){LOGI("x = %d", x);LOGI("y = %d", y);return x + y;       //返回参数x和y的和}/* * Class:     com_lms_jni_ParamTransferTest * Method:    addTail * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String; */JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lms_jni_ParamTransferTest_addTail  (JNIEnv * env, jobject obj, jstring str){char* p = Jstring2CStr(env,str);//将Java中的string转化为C/C++中的char数组LOGI("str = %s", p);char* newStr = " Tail ";return (*env)->NewStringUTF(env, strcat(p, newStr));//调用strcat函数连接两个char数组，将通过NewStringUTF返回。}/* * Class:     com_lms_jni_ParamTransferTest * Method:    changeArray * Signature: ([I)[I */JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_lms_jni_ParamTransferTest_changeArray  (JNIEnv * env, jobject obj, jintArray ja){int len = (*env)->GetArrayLength(env, ja);/获取数组长度LOGI("len = %d", len);LOGI("address = %#x", &ja);jint* arr = (*env)->GetIntArrayElements(env, ja, 0);//将数组中的所有元素存入以jint*为首地址的数组中（数组的首地址就是数组名）int i = 0;for(;i < len; i++){LOGI("arr[%d] = %d", i, *(arr + i));*(arr + i) += 10;}    //数组中每个元素的值加上10return ja;由于GetIntArrayElements的最后一个参数是0,即表明获取的数组是不复制的，即它们操作同一块内存，所以返回哪个数组都是ok的return ja;}

对应这四个方法，在上面都添加了一些注释，大家看着注释，自己研究一下逻辑，也就清楚了这几个方法实现的功能是什么，很简单的。

4）编写Android.mk文件，如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)include $(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE := com_lms_jni_HwDemoLOCAL_SRC_FILES := \HwDemo.c \JniTest.c \ParamTransferTest.cLOCAL_LDLIBS += -lloginclude $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

在这里有一点的注意的是，编译多个文件的时候，要利用反斜杠 "\"来进行换行，区分不同的C/C++文件。

而这里LOCAL_LDLIBS是JNI中运用log所需要添加的动态包，下一篇文章会讲。

5）编写好Android.mk文件之后，就利用ndk-build文件进行编译，文件结构如下：

在jni目录下运行ndk-build，如下：

到这里，关于JNI层的实现就结事了，下面就是Java端的事情。

6）Activity中调用，如下：

public class HwDemo extends Activity {static {System.loadLibrary("com_lms_jni_HwDemo");//加载动态包，名称就是Android.mk中的Module名称。}public native String printHello();@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.main);...TextView tvAdd = (TextView)findViewById(R.id.tvAdd);TextView tvString = (TextView)findViewById(R.id.tvString);TextView tvArray = (TextView)findViewById(R.id.tvArray);TextView tvChangeTestVal = (TextView)findViewById(R.id.tvChangeTestVal);ParamTransferTest ptt = new ParamTransferTest();//调用changeTestVa()方法ptt.changeTestVal();tvChangeTestVal.setText("" + ptt.testval);//调用add方法int sum = ptt.add(1, 2);tvAdd.setText(String.valueOf(sum));//调用addTail方法tvString.setText(ptt.addTail("lms"));//调用changeArray方法int[] newArr = ptt.changeArray(new int[]{1,2});StringBuilder sb = new StringBuilder();sb.append("[");sb.append(newArr[0]).append(",").append(newArr[1]);sb.append("]");tvArray.setText(sb.toString());}}

7）结果显示：

关于如果在Java层调用JNI方法，还有在JNI层调用Java的方法，并操作Java的对象，相信经过这一个例子，再结合前面几篇文章所讲的东西，大家应该能够对JNI的作用和应用有一个比较基本的了解了。

Android中底层框架的实现，尤其是在启动的时候，Native层去加载一个系统核心服务，或者启动Zygote虚拟机的时候，用到了大量的JNI层面的框架，大家如果对JNI熟悉了解了，再去了解这些框架的东西，会有很大的帮助的。

结束。