android JNI 调用

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JNI是Java Native Interface的缩写，译为Java本地接口。它允许Java代码和其他语言编写的代码进行交互。在android中提供JNI的方式，让Java程序可以调用C语言程序。android中很多Java类都具有native接口，这些接口由本地实现，然后注册到系统中。

主要的JNI代码放在以下的路径中：frameworks/base/core/jni/，这个路径中的内容被编译成库 libandroid_runtime.so，这是个普通的动态库，被放置在目标系统的/system/lib目录下。此外，android还有其他的 JNI库。JNI中的各个文件，实际上就是普通的C++源文件；在android中实现的JNI库，需要连接动态库 libnativehelper.so。

1，JNI的实现方式

实现JNI需要在Java源代码中声明，在C++代码中实现JNI的各种方法，并把这些方法注册到系统中。实现JNI的核心是 JNINativeMethod结构体。

typedef struct {
const char* name;
const char* signature;
void* fnPtr;
} JNINativeMethod;

第一个变量name是Java中JNI函数的名字，第二个变量signature用字符串描述函数参数和返回值，第三个变量fnPtr是JNI函数C指针。

在Java代码中，定义的函数由JNI实现时，需要指定函数为native。

2，在应用程序中使用JNI，可以通过代码中/development/samples/SimpleJNI来分析：

A，分析顶层 Android.mk文件

LOCAL_PACKAGE_NAME := SimpleJNI //生成PACKAGE的名字，在out/target/product/smdk6410/obj/APPS

LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES := libsimplejni //生成JNI共享库的名字，在....smdk6410/obj/SHARED_LIBRARIES

include $(BUILD_PACKAGE) //以生成APK的方式编译

include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL_PATH)) //调用下层makefile

B，分析 JNI目录下Android.mk文件

LOCAL_SRC_FILES:= / //JNI的C++源文件
native.cpp

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) //以共享库方式编译

3，JNI的代码实现和调用

A，native.cpp内容

static jint add(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b){} //定义JAVA方法add

static const char *classPathName = "com/example/android/simplejni/Native"; //目标JAVA类路径

static JNINativeMethod methods[] = { //本地实现方法列表
{"add", "(II)I", (void*)add },
};

static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,
JNINativeMethod* gMethods, int numMethods){} //为调用的某个JAVA类注册本地JNI函数

static int registerNatives(JNIEnv* env){} //为当前平台注册所有类及JNI函数

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) //为当前虚拟机平台注册本地JNI

以上三个从下到上依次调用

B，SimpleJNI.java 内容

package com.example.android.simplejni; //JAVA包，跟文件路径对应

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView; //需要包含的类，以便调用函数

public class SimpleJNI extends Activity {
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
TextView tv = new TextView(this);
int sum = Native.add(2, 3); //调用Native类的函数add，该add就是JNI函数，由CPP实现
tv.setText("2 + 3 = " + Integer.toString(sum));
setContentView(tv); //在屏幕上显示
}
}

class Native {
static {
// The runtime will add "lib" on the front and ".o" on the end of
// the name supplied to loadLibrary.
System.loadLibrary("simplejni"); //载入由native.cpp生成的动态库，全名是lib+simplejni+.o
}

static native int add(int a, int b); //声明动态库中实现的JNI函数add，供JAVA调用
}

编译生成PACKAGE后，安装到MID上，运行即是2+3=5。

Android JNI 使用的数据结构JNINativeMethod详解

Andoird 中使用了一种不同传统Java JNI的方式来定义其native的函数。其中很重要的区别是Andorid使用了一种Java 和 C 函数的映射表数组，并在其中描述了函数的参数和返回值。这个数组的类型是JNINativeMethod，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。

其中比较难以理解的是第二个参数，例如

"()V"

"(II)V"

"(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"

实际上这些字符是与函数的参数类型一一对应的。

"()" 中的字符表示参数，后面的则代表返回值。例如"()V" 就表示void Func();

"(II)V" 表示 void Func(int, int);

具体的每一个字符的对应关系如下

字符Java类型C类型

Vvoidvoid
Zjbooleanboolean
Ijintint
Jjlonglong
Djdoubledouble
Fjfloatfloat
Bjbytebyte
Cjcharchar
Sjshortshort

数组则以"["开始，用两个字符表示

[IjintArrayint[]
[FjfloatArrayfloat[]
[BjbyteArraybyte[]
[CjcharArraychar[]
[SjshortArrayshort[]
[DjdoubleArraydouble[]
[JjlongArraylong[]
[ZjbooleanArrayboolean[]

上面的都是基本类型。如果Java函数的参数是class，则以"L"开头，以";"结尾中间是用"/" 隔开的包及类名。而其对应的C函数名的参数则为jobject. 一个例外是String类，其对应的类为jstring

Ljava/lang/String;Stringjstring
Ljava/net/Socket;Socketjobject

如果JAVA函数位于一个嵌入类，则用$作为类名间的分隔符。

例如 "(Ljava/lang/String;Landroid/os/FileUtils$FileStatus;)Z"

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