不同编程语言之间的函数的关联

一、JNI（Java Native Interface, Java本地调用）

作用：在Java程序中的函数可以调用C/C++编写的函数；

           在C/C++程序中的函数可以调用Java编写的函数；

JNI实例

Java（MediaScanner）<——>JNI（libmedia_jni.so）<——>Native（libmedia.so）

在Java层中的MediaScanner类中有一些函数需要由Native层来实现；

MediaScanner将通过JNI库libmedia_jni.so和Native层的libmedia.so交互；

从上面的分析可知，JNI层必须实现为动态库的形式，这样Java虚拟机才能加载和调用 它的函数；

Java层的MediaScanner分析

MediaScanner.java

public class MediaScanner{    static {        /*1)加载对应的JNI库，media_jni是JNI库的名字，在实际加载动态库的时候将其拓展成libmedia_jni.so，windows平台上拓展为media_jni.dll*/        System.loadLibrary("media_jni");        native_init();  //调用native_init函数    }    ......    //2)声明一个native函数，native为Java关键字，表示它将由JNI层完成。    private static native final void native_init();    ......    private native void processFile(String path, String mimeType, MediaScannerClient client);    ......}

上面的代码列出了两个要点：一个是加载JNI库，另一个是Java的native函数。

加载JNI库

原则上在调用native函数前，都可以加载；通常在类的static语句中加载；

调用System.loadLibrary()方法；

从上面的代码可以发现，native_init和processFile函数前都有Java的关键字native，它表示这两个函数将由JNI层来实现；

JNI层MediaScanner的分析

MediaScanner的JNI层代码在android_media_MediaScanner.cpp中

android_media_MediaScanner.cpp

//native_init的JNI实现static void android_media_MediaScanner_native_init(JNIEnv *env){    ......}//processFile的JNI层实现static void android_media_MediaScanner_processFile(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring path, jstring mimeType, jobject client){    ......}

Java层native_init函数如何对应JNI层的android_media_MediaScanner_native_init函数？

注册JNI函数

native_init函数位于android.media这个包中，它的全路径名应该是android.media.MediaScanner.native_init，而JNI层函数的名字是android_media_MediaScanner_native_init；

JNI层中把Java函数名称中的“.”换成“_”，通过这种方式native_init找到JNI层的对应函数android_media_MediaScanner_native_init；

1、静态方法

使用Java的工具程序javah找对应的JNI函数，流程如下：

先编写Java代码，然后编译生成.class文件。

使用Java工具程序javah，$ javah -o output packagename.classname

之后生成output.h的JNI层头文件，其中packagename.classname是Java代码编译后的class文件，在output.h中声明了对应的JNI层函数，只要实现里面的函数即可。

如MediaScanner对应JNI层头文件就是android_media_MediaScanner.h

对应关系：

当Java层调用native_init函数时，它会从对应的JNI库中寻找Java_android_media_MediaScanner_native_init函数，如果没有就报错。如果找到就为这两个函数建立一个关联关系，就是保存JNI层函数的函数指针，以后再调用就可以使用这个函数指针了，这些工作是由虚拟机完成的。

2、动态注册

JNI中使用JNINativeMethod结构保存上面Java和JNI层函数的一一对应的关系；

//定义一个JNINativeMethod数组，其成员就是Java层中所有的native函数的一一对应关系

static JNINativeMethod gMethods[] = {    ......    {        "processFile"  //Java中native函数的函数名        //processFile的签名信息，签名信息由函数参数及返回值构成；        "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Landroid/media/MediaScannerClient;)V",        (void *)android_media_MediaScanner_processFile  //JNI层对应的函数指针    },    ......    {        "native_init",        "()V",        (void *)android_media_MediaScanner_native_init    },};//注册JNINativeMethod数组int register_android_media_MediaScanner(JNIEnv *env){    //调用AndroidRuntime的registerNativeMethods函数，第二个参数表明是Java中的哪个类    return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, "andorid/media/MediaScanner", gMethods, NELEM(gMethods));}

AndroidRunTime提供了一个registerNativeMethods函数来完成注册工作，下面看registerNativeMethods的实现，代码如下：

int AndroidRuntime::registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className, const JNINativeMethod* gMethod, int numMethods){    //调用jniRegisterNativeMethods函数完成注册    return jniRegisterNativeMethods(env, className, gMethods, numMethods);}

其中jniRegisterNativeMethods是Android平台为了方便JNI使用而提供的一个帮助函数，代码如下：

int jniRegisterNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className, const JNINativeMethod* gMethods, int numMethods){    jclass clazz;    clazz = (*env)->FindClass(env, className);    ......    //实际上是调用JNIEnv的RegisterNatives函数完成注册的    if((*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, numMethods) < 0) {        return -1;    }    return 0;}

动态注册的工作只用两个函数就能完成。

jclass clazz = (*env)->FindClass(env, className);(*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, numMethods);

动态注册的函数，当Java层通过System.loadLibrary加载完JNI动态库后，紧接着会查找该库中一个叫JNI_OnLoad的函数，调用它完成注册；

建议实现这个JNI_OnLoad函数，在其中做一些初始化的工作；

函数签名信息的生成

java提供了一个javap的工具可以帮助生成函数和变量的签名信息；

$ java -s -p xxx

其中xxx为编译生成的class文件，s表示输出内部数据类型的签名信息，p表示打印所有函数和成员的签名信息，默认只会答应public的成员和函数的签名信息；

二、XPCOM组件