Android(安卓)JNI概述

JNI（Java Native Interface） Java本地接口， Java代码使用JNI调用外部的本地C/C++代码，同样，外部的C/C++ 代码可以调用Java代码。

NDK与JNI区别：
（1）NDK：NDK是Google开发的一套开发和编译工具集, 主要用于Android的JNI开发；
（2）JNI ： JNI是一套编程接口, 用来实现Java代码与本地的C/C++代码进行交互。

一、JNI编程步骤：
（1）声明native方法：在Java代码中声明 native method()方法；
（2）实现JNI的C/C++方法：在JNI层实现Java中声明的native方法，并在JNI层，将C/C++代码编译成动态库；
（3）加载动态库：在Java代码中的静态代码块中加载JNI编译后的动态共享库。

二、JNI开发方式比较

静态注册

（1）书写不便，JNI层函数名特别长；

（2）初次调用native函数时要根据函数名搜索对应的JNI层函数来建立关联关系，这样很影响效率。

动态注册

（1）书写方便；

（2）使用用函数映射表来调用相应的函数，效率较高。

三、动态注册

1、关键接口介绍

（1）System.loadLibrary()函数

Java程序通过System.loadLibrary加载完JNI动态库，完成对C++函数的调用。

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

（2）JNI_OnLoad()函数

JNI_OnLoad()函数在VM执行System.loadLibrary(xxx)函数时被调用，有两个重要的作用：

a、指定JNI版本：告诉VM该组件使用那一个JNI版本(若未提供JNI_OnLoad()函数，VM会默认该使用最老的JNI 1.1版)，如果要使用新版本的JNI，例如JNI 1.4版，则必须由JNI_OnLoad()函数返回常量JNI_VERSION_1_4(该常量定义在jni.h中)来告知VM。

b、初始化设定，当VM执行到System.loadLibrary()函数时，会立即先呼叫JNI_OnLoad()方法，因此在该方法中进行各种资源的初始化操作最为恰当，而动态注册的工作就是在这里完成的。

（3）JNINativeMethod结构体

JNINativeMethod结构体建立Java与C++函数的联系，在jni.h中被定义，如下：

typedef struct {

const char* name;

const char* signature;

void* fnPtr;

} JNINativeMethod;

第一个变量name是Java中函数的名字；

第二个变量signature，用字符串是描述了函数的参数和返回值；

第三个变量fnPtr是函数指针，指向C++函数。

（4）RegisterNatives()与registerNativeMethods()

RegisterNatives()通过调用registerNativeMethods()和JNINativeMethod结构体，将c/c++中的方法映射到Java空间。

下面看关键代码，全部代码下载

static JNINativeMethod methods[] = {{"hello", "()Ljava/lang/String;", (void*) hello_jni },};static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,    JNINativeMethod* gMethods, int numMethods){    jclass clazz;    clazz = env->FindClass(className);    if (clazz == NULL) {        fprintf(stderr, "Native registration unable to find class '%s'", className);        return JNI_FALSE;    }    if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) < 0) {        fprintf(stderr, "RegisterNatives failed for '%s'", className);        return JNI_FALSE;    }    return JNI_TRUE;}static const char* classPathName = "com/example/hellojni/MainActivity";static int registerNatives(JNIEnv* env){  if (!registerNativeMethods(env, classPathName,                 methods, sizeof(methods) / sizeof(methods[0]))) {    return JNI_FALSE;  }  return JNI_TRUE;}typedef union {    JNIEnv* env;    void* venv;} UnionJNIEnvToVoid;jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){    UnionJNIEnvToVoid uenv;    uenv.venv = NULL;    jint result = -1;    JNIEnv* env = NULL;    printf("JNI_OnLoad");    if (vm->GetEnv(&uenv.venv, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {        fprintf(stderr, "GetEnv failed");        goto bail;    }    env = uenv.env;    if (!registerNatives(env)) {        fprintf(stderr, "registerNatives failed");    }    result = JNI_VERSION_1_4;bail:    return result;}

2、JNI类型映射表

Java 类型	Native 类型	类型说明	Field descriptor
boolean	jboolean	C/C++8位整型	Z
byte	jbyte	C/C++带符号的8位整型	B
char	jchar	C/C++无符号的16位整型	C
short	jshort	C/C++带符号的16位整型	S
int	jint	C/C++带符号的32位整型	I
long	jlong	C/C++带符号的64位整型	J
float	jfloat	C/C++32位浮点型	F
double	jdouble	C/C++64位浮点型	D
Object	jobject	任何Java对象，或者没有对应java类型的对象	Ljava/lang/Object;
Class	jclass	Class对象	Ljava/lang/Object;
String	jstring	字符串对象	Ljava/lang/String;
Object[]	jobjectArray	任何对象的数组	[Ljava/lang/Object;
boolean[]	jbooleanArray	布尔型数组	[Z
byte[]	jbyteArray	比特型数组	[B
char[]	jcharArray	字符型数组	[C
short[]	jshortArray	短整型数组	[S
int[]	jintArray	整型数组	[I
long[]	jlongArray	长整型数组	[J
float[]	jfloatArray	浮点型数组	[F
double[]	jdoubleArray	双浮点型数组	[D
Void	Void	空	V

3、JNI调试

（1）添加头文件JNIlog.h，链接下载；
（2）在Android.mk 中加入：
LOCAL_LDLIBS := -llog
（3）调用
LOGD("%s:%u, static_hello", __func__, __LINE__);

4、静态与非静态原生函数的区别
其区别在于第二个参数随本地方法是静态还是非静态而有所不同：
（1）非静态本地方法的第二个参数是对对象的引用；
（2）静态本地方法的第二个参数是对其Java类的引用；
其余的参数对应通常Java方法的参数，参数类型需要根据一定规则进行映射。

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