[置顶] Android JNI必须掌握的五点

 

1：JNI是什么？

Java NativeInterface（JNI）是Java提供的一个很重要的特性。它使得用诸如C/C++等语言编写的代码可以与运行于Java虚拟机（JVM）中的 Java代码集成。有些时候，Java并不能满足你的全部开发需求，比如你希望提高某些关键模块的效率，或者你必须使用某个以C/C++等Native语 言编写的程序库；此时，JNI就能满足你在Java代码中访问这些Native模块的需求。JNI的出现使得开发者既可以利用Java语言跨平台、类库丰 富、开发便捷等特点，又可以利用Native语言的高效。

2：JNI和JVM什么关系？

JNI是JVM实现中的一部分，因此Native语言和Java代码都运行在JVM的宿主环境（Host Environment）。此外，JNI是一个双向的接口：开发者不仅可以通过JNI在Java代码中访问Native模块，还可以在 Native代码中嵌入一个JVM，并通过JNI访问运行于其中的Java模块。可见，JNI担任了一个桥梁的角色，它将JVM与Native模块联系起来，从而实现了Java代码与Native代码的互访。在OPhone上使用Java虚拟机是为嵌入式设备特别优化的Dalvik虚拟机。每启动一个应 用，系统会建立一个新的进程运行一个Dalvik虚拟机，因此各应用实际上是运行在各自的VM中的。Dalvik VM对JNI的规范支持的较全面，对于从JDK 1.2到JDK 1.6补充的增强功能也基本都能支持。

开发者在使用JNI之前需要充分了解其优缺点，以便合理选择技术方案实现目标。JNI的优点前面已经讲过，这里不再重复，其缺点也是显而易见的：由于Native模块的使用，Java代码会丧失其原有的跨平台性和类型安全等特性。此外，在JNI应用中，Java代码与Native代码运行于同一个进程空间内；对于跨进程甚至跨宿主环境的Java与Native间通信的需求，可以考虑采用socket、Web Service等IPC通信机制来实现。

3：JNI在JAVE和c++中互操作性；

a:java和c++的基本调用：

完整的例子：  http://www.2cto.com/kf/201203/123039.html

b:JNIhelper的概念和用法：

完整的例子：http://codingnow.cn/cocos2d-x/992.html，就是编译的时候，会出现编译的error，想调试的哥们，try一下；问题不大；

c:独立JNIhelper的使用：

http://blog.csdn.net/penguu8/article/details/9629627

4：JNI的编译

Android.mk的编译配置：

http://blog.csdn.net/penguu8/article/details/9667301

编译的基本命令：

http://blog.csdn.net/penguu8/article/details/9667333

5: JNI用法品读

(1).andorid CPP调用java函数和访问其成员:

原理 => CPP代码找到java的那个class里面的函数的入口地址,然后在CPP代码中调用java代码

步骤1) 用FindClass()函数找到该java类(如android.os.Binder)的实例对象的引用:

jclass clazz =env->FindClass(kBinderPathName) =env->FindClass("android.os.Binder")

步骤2) 用GetFieldID()函数获取到要访问的域(field: 实际上就是该java class中的某个成员变量的名字)的ID:

gBinderOffsets.mObject= env->GetFieldID(clazz, "mObject", "I") // mObject为java class "Binder"里的一个成员变量

-> 注意,这里将要访问的那个java对象的成员mObject的ID保存到了全局变量gBinderOffsets.mObject中,这样做的前提和优点如下:

前提: android里面,每个java进程中只允许有一个java虚拟机(sun公司原始的java架构中,一个进程中可以有多个java虚拟机)

优点: 除了第一次,以后每次要访问该java对象的成员mObject就非常快了(不用再去FindClass()和GetFieldID())

步骤3) 用GetMethodID()函数获取到要访问的方法(Method: 实际上就是该java class中的某个成员函数的名字)的ID:

gBinderOffsets.mExecTransact= env->GetMethodID(clazz, "execTransact", "(IIII)Z") //execTransact为java class "Binder"里的一个成员函数

步骤4) 用类似于GetIntField()的函数获取到该java对象的那个域(即成员)的值:

IBinder* target =(IBinder*)env->GetIntField(obj,gBinderProxyOffsets.mObject)

// 获取javaandroid.os.Binder类型对象里面的成员mObject的值

步骤5) 用类似于CallBooleanMethod()的函数调用到该java对象的那个成员函数:

jboolean res =env->CallBooleanMethod(mObject, gBinderOffsets.mExecTransact, code,(int32_t)&data, (int32_t)reply, flags)

(2).android java调用CPP函数:

原理 => 相当于java的那个class里面有的函数使用CPP代码来实现了

1)通过结构JNINativeMethod描述java代码调用函数和CPP函数的对应关系:

typedef struct {

const char* name; //java代码调用CPP函数的入口

const char*signature; // CPP函数的返回值

void* fnPtr; // CPP的函数名

} JNINativeMethod;

=> 例如: java代码通过IBinder.transact()来调用CPP的函数android_os_BinderProxy_transact()

{"transact","(ILandroid/os/Parcel;Landroid/os/Parcel;I)Z",(void*)android_os_BinderProxy_transact},

2)将CPP函数注册到java的某个class中: 使用函数AndroidRuntime::registerNativeMethods()来注册

=> 这之后,java代码就可以调用CPP函数了

3)java代码调用CPP函数方法:

IBinder.transact()

总结其原理：C/C++要调用JAVA程序，必须先加载JAVA虚拟机，由JAVA虚拟机解释执行class文件。为了初始化JAVA虚拟机，JNI提供了一系列的接口函数，通过这些函数方便地加载虚拟机到内存中。