NDK(13)JNIEnv和JavaVM

转自:  http://www.cnblogs.com/canphp/archive/2012/11/13/2768937.html

　　JNIEnv是一个与线程相关的变量，不同线程的JNIEnv彼此独立。JavaVM是虚拟机在JNI层的代表，在一个虚拟机进程中只有一个JavaVM，因此该进程的所有线程都可以使用这个JavaVM。当后台线程需要调用JNI native时，在native库中使用全局变量保存JavaVM尤为重要，这样使得后台线程能通过JavaVM获得JNIEnv。（这句话引用了《深入理解Android卷1》第二章的内容）

native程序中频繁使用JNIEnv*和JavaVM*。而C和C++代码使用JNIEnv*和JavaVM*这两个指针的做法是有区别的，网上大部分代码都使用C++，基本上找不到关于C和C++在这个问题上的详细叙述。

在C中：

使用JNIEnv* env要这样      (*env)->方法名(env,参数列表)

使用JavaVM* vm要这样       (*vm)->方法名(vm,参数列表)

在C++中：

使用JNIEnv* env要这样      env->方法名(参数列表)

使用JavaVM* vm要这样       vm->方法名(参数列表)

　　上面这二者的区别是，在C中必须先对env和vm间接寻址（得到的内容仍然是一个指针），在调用方法时要将env或vm传入作为第一个参数。C++则直接利用env和vm指针调用其成员。那到底C中的(*env)和C++中的env是否有相同的数据类型呢？C中的(*vm) 和C++中的vm是否有相同的数据类型呢？

为了验证上面的猜测，我们可以查看JNIEnv和JavaVM的定义。他们位于头文件jni.h。我开发JNI用的是android-5平台，下面是 $NDK\platforms\android-5\arch-arm\usr\include\jni.h的部分代码

 struct _JNIEnv;
 struct _JavaVM;
 #if defined(__cplusplus)
 typedef _JNIEnv JNIEnv;                             //C++使用这个类型
 typedef _JavaVM JavaVM;                             //C++使用这个类型
 #else
 typedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv;    //C使用这个类型
 typedef const struct JNIInvokeInterface* JavaVM;    //C使用这个类型  

 #endif
 struct JNINativeInterface

 {

     /****省略了的代码****/

     jmethodID (*GetMethodID)(JNIEnv*, jclass, const char*, const char*);

     /****省略了的代码****/

     jobject (*GetStaticObjectField)(JNIEnv*, jclass, jfieldID);

     /****省略了的代码****/

 };

 struct _JNIEnv {
     const struct JNINativeInterface* functions;
 #if defined(__cplusplus)
     /****省略了的代码****/
     jmethodID GetMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig) {
         return functions->GetMethodID(this, clazz, name, sig);
     }
     /****省略了的代码****/
     jobject GetStaticObjectField(jclass clazz, jfieldID fieldID) {
         return functions->GetStaticObjectField(this, clazz, fieldID);
     }
     /****省略了的代码****/
 #endif /*__cplusplus*/
 };

 struct JNIInvokeInterface {
     /****省略了的代码****/
     jint (*GetEnv)(JavaVM*, void**, jint);
     jint (*AttachCurrentThreadAsDaemon)(JavaVM*, JNIEnv**, void*);
 };

 struct _JavaVM {
     const struct JNIInvokeInterface* functions;
 #if defined(__cplusplus)
     /****省略了的代码****/
     jint GetEnv(void** env, jint version) {
         return functions->GetEnv(this, env, version);
     }
     jint AttachCurrentThreadAsDaemon(JNIEnv** p_env, void* thr_args) {
         return functions->AttachCurrentThreadAsDaemon(this, p_env, thr_args);
     }
 #endif /*__cplusplus*/
 };

假如我们用C编码，宏__cplusplus没有定义，那么从最上面的宏#if defined(__cplusplus)可推断

　　JNIEnv    代表类型 const struct JNINativeInterface*

　　JavaVM   代表类型 const struct JNIInvokeInterface*

那么JNIEnv* env实际上等价于声明 const struct JNINativeInterface**  env

　　JavaVM* vm实际上等价于声明 const struct JNIInvokeInterface ** vm

因此要调用JNINativeInterface结构体内的函数指针就必须先对env间接寻址。

(*env)的类型是const struct JNINativeInterface*（指向JNINativeInterface结构体的指针），这时候可以用这个指针调用结构体的成员函数指针,(*env)-> GetMethodID(env, jclass, const char*, const char*)。同理可分析JavaVM* vm。

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假如我们用C++编码，宏__cplusplus有定义，那么从最上面的宏#if defined(__cplusplus)可推断

　　JNIEnv    代表类型 struct _JNIEnv

　　JavaVM   代表类型 struct _JavaVM

那么JNIEnv* env实际上等价于声明 struct _JNIEnv*  env

　　JavaVM* vm实际上等价于声明 struct _JavaVM* vm

要调用_JNIEnv结构体内的函数指针这直接使用env而不需间接寻址， env-> GetMethodID(jclass, const char*, const char*)。同理可分析JavaVM* vm。

现在可以回答刚才的猜测了，C中的(*env)类型是const struct JNINativeInterface*，C++中的env类型是struct _JNIEnv*，因此他们的数据类型不相同(虽然都是指针，但指向不同的结构体类型)。

我们再看结构体_JNIEnv(C++的JNIEnv所代表的类型)，这个结构体内有一个成员const struct JNINativeInterface* functions，再仔细看_JNIEnv内定义的函数。当调用_JNIEnv内定义的函数时，其实就是通过functions这个指针调用JNINativeInterface内的函数指针,因此_JNIEnv的成员方法是JNINativeInterface的同名成员函数指针的包装而已，归根结底无论在C还是C++中其实都使用了JNINativeInterface结构体。这时调用JNINativeInterface的函数指针的第一参数是this，在C++中this代表指向当前上下文对象的指针其类型是struct _JNIEnv*（即JNIEnv*）。同理可分析_JavaVM。