JNI概述
来源:互联网 发布:pcb画图软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 06:10
一、 JNI概述
JavaNative Interface的缩写,中文为Java本地调用。从Java1.1开始,JNI即成为Java标准的一部分。
JNI设计的目的是为了允许Java代码与其他语言进行交互。但这样做通常会导致丧失平台可移植性,通常是在特定的需求下进行,例如使用旧的其他语言的库、需要获得Java类库不支持的某种基于具体平台的特性、大量数学计算性能优化等。
二、 JNI数据类型和数据结构
1.基本类型
JNI基本类型和本地等效类型的对应表格如下:
Java类型本地类型说明booleanjboolean无符号,8位bytejbyte无符号,8位charjchar无符号,16位shortjshort有符号,16位intjint有符号,32位longjlong有符号,64位floatjfloat32位doublejdouble64位voidvoid无为了使用方便,还提供了如下定义:
#define JNI_FALSE 0
#define JNI_TRUE 1
Jsize类型用于描述主要指数和大小:
typedef jint jsize;
2.引用类型
除了基本类型外,JNI还包含了很对对应于不同Java对象的引用类型,JNI引用类型的组织层次如下图所示:
在c语言中,所有其他JNI引用类型都被定义为与jobject一样,例如:
typedef jobject jclass;
在C++中,JNI引入虚构类以加强子类关系,例如:
class _jobject{};
class _jstring : public jobject{};
…
typedef _jobject jobject;
typedef _jstring jstring;
3.方法ID和域ID
方法ID和域ID是常规的C指针类型:
struct_jmethodID; /*不透明结构*/
typedefstruct _jmethodID *jmethodID; /*方法ID*/
struct_jfieldID; /*不透明结构*/
typedefstruct _jfieldID *jfieldID /*域ID*/
4.值类型
jvalue联合在参数数组中用作单元类型,其声明如下:
typedefunion _jvalue{ jboolean z; jbyte b; jchar c; jshort s; jint i; jlong j; jfloat f; jdouble d; jobject l;}jvalue;
5.UTF8字符串
JNI的UTF8字符串与标准UTF8格式有两个区别,第一,空字节0使用双字节格式进行编码,而不是标准UTF8的单字节;第二,只使用单字节、双字节和三字节格式,不支持更长的字节格式。
三、 JNI接口函数命名方式
1. 类型签名
Java虚拟机的类型签名如下:
类型签名Java类型ZbooleanBbyteCcharSshortIintJlongFfloatDdoubleLfully-qulitied-class;全限定类[typetype[] 数组(argtypes)rettype方法类型例如,Java方法int feet(int n, String s,int [] arr)的类型签名如下:
(ILJava/lang/String;[I)I
圆括号里面为参数,I表示第一个参数int型,LJava/lang/String;表示第二个参数为全限定Java.lang.String类型,[I表示第三个参数为int型的数组,圆括号后面为返回值类型,I表示返回值为int型。
2. 一般函数的JNI接口函数命名方式
一般JNI接口函数命名如下:
Java_包名_类名_方法名。
例如:某工程下Sample/test包下MySigal类的int GetASample()方法的C语言实现函数命名如下:
jint Java_Sample_test_MySigal_GetASample(JNIEnv* env,jobjectobj)
其中,包名所包含的“/”应全部以下划线替代,其本地实现的参数和返回值也应转换为JNI类型。
3. 重载函数的JNI接口函数命名方式
重载函数的JNI实现在一般函数的JNI实现之外,还应添加上类型签名以作为同名函数之间的区别,其接口函数命名如下:
Java_包名_类名_方法名_参数签名。
例如:某工程下Sample/test包下MySigal类的int GetASample(int n, String s,int [] arr)方法的C语言实现函数命名如下:
jintJava_Sample_test_MySigal_GetASample_ILJava_lang_String_2_3I
(JNIEnv*env, jobject obj, jint n, jstring s, jintarray arr)。
JNI在函数命名时采用名字扰乱方案,以保证所有的Unicode字符都能转换为有效的C函数名,所有的“/”,无论是包名中的还是全限定类名中的,均使用“_”代替,用_0,…,_9来代替转义字符,如下:
转义字符序列表示_0XXXXUnicode字符XXXX_1字符“_”_2签名中的字符“;”_3签名中的字符“[”四、 JNI函数与API
在目前的应用中,我们所主要需要关心的是C/C++数据类型与JNI本地类型之间的转化过程,这个过程某些数据的转换需要使用JNIEnv对象的一系列方法来完成。
1.jstring转换为C风格字符串
char* test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,jstring,NULL);
使用完毕后,应调用:
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env,jstring, test);
释放资源。
2.C风格字符串转换为jstring
char charStr[50];
jstring jstr;
jstr = env ->NewStringUTF(charStr);
3.C语言中获取的一段char*的buffer传递给Java
在jni中new一个byte数组,然后使用
(*env)->SetByteArrayRegion(env,bytearray, 0, len, buffer)
操作将buffer拷贝到数组中。
这种方式主要是针对buffer中存在“\0”的情况,如果以C风格字符串的方式读入,就会损失“\0”之后的字符。
4.数组操作
数组操作的相关函数列表如下:
JNI函数功能GetArrayLength返回数组中的元素数NewObjectArray创建一个指定长度的原始数据类型数组GetObjectArrayElement返回Object数组的元素SetObjectArrayElement设置Object数组的元素GetObjectArrayRegion将原始数据类型数组中的内容拷贝到预先分配好的内存缓存中SetObjectArrayRegion设置缓存中数组的值ReleaseObjectArrayRegion释放GetObjectArrayRegion分配的内存对int,char等基本数据类型的数组操作,将相关Object名称替换为对应基本数据类型名称即为相关函数。
数组操作的方法选择基于使用者的需求而定,如果使用者需要在内存中拷贝数组并对其进行操作那么一般使用GetObjectArrayRegion和SetObjectArrayRegion函数,否则一般使用SetObjectArrayElement和GetObjectArrayElement函数
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