深入JNI

JNI连接着java和c++/c层。Android有大量驱动必须在native层实现，还有一些注重性能、功耗的功能在c++/c实现比较好。

从java到native建立的是函数关系。但是从natvie到java，必须先得到java的对象引用，才能调用该对象的方法。

通过jni调用是在同一个线程中的，但是可能打印出来的线程id不同。这是语言的关系。

1.装载JNI动态库

为了使用JNI，在调用本地方法前。必须把c/c++代码所在的动态库装载到内存中。

public static void loadLibrary（String libName）

传入的libName，在linux上为libmyjni.so在windows上是myjni.dll。这边是因为java是跨平台的所以只用了中间部分相同的名字。

一般将loadLibrary放在static域中，这样能在进程初始化的时候就加载了。

static {    System.loadLibrary("my_jni");}

2.定义native方法

Java类中native方法很简单

private static native final void init（）

3.动态注册JNI函数

JNI动态库和非JNI动态库区别：JNI动态库中定义了一个JNI_Onloader函数，在动态库加载的时候被调用。用于完成JNI函数的注册。

jint JNI_Onload(JavaVM* vm, void *)

这个函数中最重要的一件事就是调用registerNativeMethods函数来完成JNI函数注册。就是将java函数和native函数一一对应。

static JNINativeMethod gMethods[] = {    {"enableFunc", "(IZ)Z",(void*)native_enableFunc},    {"disableFunc", "(IZ)Z",(void*)native_disableFunc},};jint JNI_Onload(JavaVM* vm, void*) {    JNIEnv* env = NULL;    jint result = -1;    if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {        ALOGE("GetEnv failed!");        return result;     }     if(AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, "com/android/TestService",gMethods,NELEM(gMethods))>=0) {        result = JNI_VERSION_1_4     }     return result;}

其中gMethods的类型定义如下：

typedef struct {    const char* name;//java中对应的函数名    const char* signature;//签名，入参和返回值    void* fnPtr;//native函数指针} JNINativeMethod;

对应的类型，其中"["代表数组的意思。(IZ)Z，代表入参是int boolean 返回值是boolean

Z       booleanC       charB       byteS       shortI       intJ       longF       floatD       double

下面看看Android中Alarm的jni方法注册：

#include "JNIHelp.h"#include "jni.h"#include "utils/Log.h"#include "utils/misc.h"namespace android {int register_android_server_AlarmManagerService(JNIEnv* env);int register_android_server_AssetAtlasService(JNIEnv* env);int register_android_server_BatteryStatsService(JNIEnv* env);int register_android_server_ConsumerIrService(JNIEnv *env);int register_android_server_InputApplicationHandle(JNIEnv* env);int register_android_server_InputWindowHandle(JNIEnv* env);int register_android_server_InputManager(JNIEnv* env);int register_android_server_LightsService(JNIEnv* env);int register_android_server_PowerManagerService(JNIEnv* env);int register_android_server_SerialService(JNIEnv* env);int register_android_server_SystemServer(JNIEnv* env);int register_android_server_UsbDeviceManager(JNIEnv* env);int register_android_server_UsbHostManager(JNIEnv* env);int register_android_server_VibratorService(JNIEnv* env);int register_android_server_location_GpsLocationProvider(JNIEnv* env);int register_android_server_location_FlpHardwareProvider(JNIEnv* env);int register_android_server_connectivity_Vpn(JNIEnv* env);int register_android_server_hdmi_HdmiCecController(JNIEnv* env);int register_android_server_tv_TvInputHal(JNIEnv* env);int register_android_server_PersistentDataBlockService(JNIEnv* env);int register_android_server_fingerprint_FingerprintService(JNIEnv* env);int register_android_server_Watchdog(JNIEnv* env);};using namespace android;extern "C" jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){    JNIEnv* env = NULL;    jint result = -1;    if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {        ALOGE("GetEnv failed!");        return result;    }    ALOG_ASSERT(env, "Could not retrieve the env!");    register_android_server_PowerManagerService(env);    register_android_server_SerialService(env);    register_android_server_InputApplicationHandle(env);    register_android_server_InputWindowHandle(env);    register_android_server_InputManager(env);    register_android_server_LightsService(env);    register_android_server_AlarmManagerService(env);    register_android_server_UsbDeviceManager(env);    register_android_server_UsbHostManager(env);    register_android_server_VibratorService(env);    register_android_server_SystemServer(env);    register_android_server_location_GpsLocationProvider(env);    register_android_server_location_FlpHardwareProvider(env);    register_android_server_connectivity_Vpn(env);    register_android_server_AssetAtlasService(env);    register_android_server_ConsumerIrService(env);    register_android_server_BatteryStatsService(env);    register_android_server_hdmi_HdmiCecController(env);    register_android_server_tv_TvInputHal(env);    register_android_server_PersistentDataBlockService(env);    register_android_server_fingerprint_FingerprintService(env);    register_android_server_Watchdog(env);    return JNI_VERSION_1_4;}

下面是具体的Alarm的JNI方法注册

static JNINativeMethod sMethods[] = {     /* name, signature, funcPtr */    {"init", "()J", (void*)android_server_AlarmManagerService_init},    {"close", "(J)V", (void*)android_server_AlarmManagerService_close},    {"set", "(JIJJ)V", (void*)android_server_AlarmManagerService_set},    {"waitForAlarm", "(J)I", (void*)android_server_AlarmManagerService_waitForAlarm},    {"setKernelTime", "(JJ)I", (void*)android_server_AlarmManagerService_setKernelTime},    {"setKernelTimezone", "(JI)I", (void*)android_server_AlarmManagerService_setKernelTimezone},};int register_android_server_AlarmManagerService(JNIEnv* env){    return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/AlarmManagerService",                                    sMethods, NELEM(sMethods));}

4.jstring的常用方法

NetStringUTF将根据一个UTF-8字符串得到一个jstring对象。输入就是本地字符串。

GetStringUTFChars函数可以将jstring对象转换成本地字符串

RealeaseStringUTFChars对应释放本地字符串。

const char* pathstr = env->GetStringUTF(path, NULL);//其中path是jstring类型//最后调用释放env->ReleaseStringUTFChars(path,pathstr);

5.调用java方法

NewObject生成一个java对象

jobject NewObject(jclass clazz, jmethod methodID,..)

methodID是构造函数

FindClass

jclass FindClass(const char* name);

例如：输入参数为"/java/lang/String"

调用一个java对象的方法之前需要知道方法或者域变量的Id。

jmethodID GetMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig);jfieldID GetFieldID(jclass clazz, const char* name, const char* sig);

其中name是类的方法名或是成员变量名

调用java类的方法

jchar CallCharMethod(jobject object, jmethodID, methodID,.......);jboolean CallBooleanMethod.........void CallVoidMethod

静态方法：

jchar CallStaticCharMethod(jclass clazz, jmethodID, methodID,.......);jboolean CallStaticBooleanMethod.........void CallStaticVoidMethod

获取成员变量：

jobject GetObjectField(jobject obj, jfieldID fieldID);.......

设置成员变量

void SetObjectField(jobject obj, jfieldID fieldID, jobject value);.......

得到静态变量值：

jobject GetStaticObjectField(jclass clazz, jfieldID fieldID);.......

设置静态变量值：

void SetStaticObjectField(jclass clazz, jfieldID fieldID, jobject value);.......

6.JNI中的引用

static jobject save_this = NULL;//定义一个全局的jobjectstatic void android_media_MediaScanner_processFile(JNIEnv* env, jobject thiz, jstring path, jstring mimeType, jobject client){    .......    save_this = thiz;//保存java层传入的jobject对象    .......    return;}//假设在某个时间，有个地方调用callMediaScanner函数void callMediaScanner() {//在这个函数里面操作save_this有问题吗}

上面这种做法肯定有问题，因为save_this是java层传过来的，很有可能被垃圾回收了。也就是save_this可能是一个野指针。而在c++层使用该对象是不会增加引用计数的。

这种情况可以使用全局引用和局部引用。

MyMediaScannerClient(JNIEnv* env, jobject client) : mEnv(env),     mClient(env->NewGlobalRef(client)),//调用NewGlobalRef创建一个全局引用，这样就不会被垃圾回收了    mScanFileMethodID(0){    ...........}virtual ~MyMediaScannerClient(){    mEnv->DeleteGlobalRef(mClient);//释放全局引用}

局部引用的话使用DeleteLocalRef

jstring pathstr;pathstr = mEnv->NewStringUTF(path);//新建一个局部变量mEnv->DeleteLocalRef(pathstr);//释放局部变量