Android JNI 学习(十一):Invocation Api
1. 简介
Invocation API允许软件提供商在原生程序中内嵌Java虚拟机。因此可以不需要链接任何Java虚拟机代码来提供Java-enabled的应用程序。
以下代码演示如何使用:
#include <jni.h> /* where everything is defined */
//...
JavaVM *jvm; /* denotes a Java VM */
JNIEnv *env; /* pointer to native method interface */
JavaVMInitArgs vm_args; /* JDK/JRE 6 VM initialization arguments */
JavaVMOption* options = new JavaVMOption[];
options[].optionString = "-Djava.class.path=/usr/lib/java"; vm_args.version = JNI_VERSION_1_6;
vm_args.nOptions = ;
vm_args.options = options;
vm_args.ignoreUnrecognized = false; /* load and initialize a Java VM, return a JNI interface
* pointer in env */
JNI_CreateJavaVM(&jvm, (void**)&env, &vm_args);
delete options; /* invoke the Main.test method using the JNI */
jclass cls = env->FindClass("Main");
jmethodID mid = env->GetStaticMethodID(cls, "test", "(I)V");
env->CallStaticVoidMethod(cls, mid, ); /* We are done. */
jvm->DestroyJavaVM();
创建虚拟机
JNI_CreateJavaVM()
函数载入和初始化一个Java虚拟机。调用该函数的线程被视为是主线程(main thread)。
attach到虚拟机
JNI接口指针(JNIEnv)只在当前线程有效,如果需要在另一个线程访问Java虚拟机,必须先调用 AttachCurrentThread()
来将自己 attach 到虚拟机来获得JNI接口指针(JNIEnv)
被acttach到的线程必须有足够的stack空间来执行一定的工作。每个线程分配多少栈空间根据系统而不同。
detach虚拟机
一个attach到虚拟机的本地线程必须在退出前调用 DetachCurrentThread()
来和虚拟机detach。如果还有Java方法在call stack中,则这个线程不能detach。
unload虚拟机
使用 JNI_DestroyJavaVM()
函数来卸载(unload)一个Java虚拟机
虚拟机会等待(阻塞),直到当前线程成为唯一的非守护进程的用户进程(the only non-daemon user thread),才真正执行 unload 操作。
用户进程(user thread)包括:
- Java线程(java threads)
- attached到虚拟机的本地线程(attached native threads)
为什么要做这样的限制(强制等待),是因为Java线程和native线程可能会hold住系统资源,例如锁,窗口等资源,而虚拟机不能自动释放这些资源。通过限制当前线程是唯一的运行中的用户线程才unload虚拟机,则将释放这种系统资源的任务交给程序员自己来负责了。
2. 库和版本管理
在 JDK/JRE 1.1,一旦本地库被加载,它对所有classLoader都可见。因此两个被不同的classLoader加载的类可能链接到同一个本地方法。这会出现两个问题:
- 一个类可能错误的链接到了另一个classLoader载入的同名本地库。
- 本地方法可以轻松的混合不同ClassLoader载入的类,这破坏了由ClassLoader提供的命名空间隔离,会可能引发类型安全问题。
在 JDK/JRE 1.2,每个ClassLoader都有自己的一组本地库。一个本地库一旦被一个ClassLoader加载后,则不允许再被其他ClassLoader重复加载了。否则会抛出 ``UnsatisfiedLinkError 异常。这样的好处是:
- 由ClassLoader创建的命名空间隔离在本地库也被保存下来了。一个本地库不能轻易混合不同ClassLoader加载的类。
- 另外,本地库可以在ClassLoader被垃圾收回时unload。
ClassLoader什么时候会被垃圾收回?
JNI_OnLoad
Java虚拟机在加载本地库(native library)时(即调用 System.loadLibrary()
)后,在加载本地库到内存之后,会寻找其内部的 JNI_OnLoad
函数,并执行它。这个函数必须返回本地库使用的 JNI版本号。
如果要使用新的JNI函数,则必须返回高版本的JNI版本号。如果本地库不提供 JNI_ONLoad
函数,则虚拟机默认它使用的是 JNI_VERSION_1_1
版本。如果返回一个虚拟机不支持的JNI版本号,则本地库不能被加载。
JNI_OnUnload
虚拟机在本地库被垃圾回收前,调用其 JNI_OnUnload
函数。这个函数用来执行一个清理操作。因为函数在不确定的情况下被调用(例如 finalizer),因此开发者应该保守的使用Java虚拟机服务,并避免任何Java回调函数。
注意:JNI_OnLoad
和 JNI_OnUnload
两个函数是可选的,不是必须要有。
3. Invocation API函数
JavaVM
类型是一个指向 Invocation API 函数表的指针。例如:
typedef const struct JNIInvokeInterface *JavaVM; const struct JNIInvokeInterface ... = {
NULL,
NULL,
NULL, DestroyJavaVM,
AttachCurrentThread,
DetachCurrentThread, GetEnv, AttachCurrentThreadAsDaemon
};
JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs
jint JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs(void *vm_args);
返回Java虚拟机的默认配置。
参数:
vm_args
:JavaVMIntArgs结构体的指针,包含虚拟机默认配置。
返回值:
成功返回 JNI_OK
,失败返回负数。
JNI_GetCreatedJavaVMs
jint JNI_CreateJavaVM(JavaVM **p_vm, void **p_env, void *vm_args);
返回所有已经创建过的Java虚拟机。
在 JDK/JRE 1.2, 不支持一个进程创建多个Java虚拟机。
参数:
vmBuf
:虚拟机buffer,创建过的虚拟机会被放进来。bufLen
:buffer的最大长度。nVMs
: 虚拟机的总数。
返回值:
成功返回 JNI_OK
,失败返回负数。
JNI_CreateJavaVM
jint JNI_CreateJavaVM(JavaVM **p_vm, void **p_env, void *vm_args);
加载和初始化一个Java虚拟机,当前线程作为主线程(main thread)。
在 JDK/JRE 1.2,不允许在同一个进程创建多个Java虚拟机。
参数:
p_vm
:指向JavaVM
的指针。p_env
:指向JNIEnv
指针的指针。vm_args
: 虚拟机的参数。
第3个参数 vm_args
的结构体为:
typedef struct JavaVMInitArgs {
jint version; jint nOptions;
JavaVMOption *options;
jboolean ignoreUnrecognized;
} JavaVMInitArgs;
其中 version
必须大于等于 JNI_VERSION_1_2
,
其中 nOptions
为 options
的数量.
其中 ignoreUnrecognized
设置为 JNI_TRUE
,则会忽视所有不被识别的以 -X
或 _
开头的参数字符串,如果设置为 JNI_FALSE
,则遇到不被识别的参数时JNI_CreateJavaVM
函数会返回 JNI_ERR
其中 options
的结构体为:
typedef struct JavaVMOption {
char *optionString; /* the option as a string in the default platform encoding */
void *extraInfo;
} JavaVMOption;
另外,所有虚拟机的实现都支持它自己的非标准参数。非标准参数必须以 -X
或 _
开头。例如,JDK/JRE 支持 -Xms
和 -Xmx
参数来允许开发者指定初始化和最大的heap大小。
返回值:
成功返回 JNI_OK
,失败返回负数。
使用实例:
JavaVMInitArgs vm_args;
JavaVMOption options[]; options[].optionString = "-Djava.compiler=NONE"; /* disable JIT */
options[].optionString = "-Djava.class.path=c:\myclasses"; /* user classes */
options[].optionString = "-Djava.library.path=c:\mylibs"; /* set native library path */
options[].optionString = "-verbose:jni"; /* print JNI-related messages */ vm_args.version = JNI_VERSION_1_2;
vm_args.options = options;
vm_args.nOptions = ;
vm_args.ignoreUnrecognized = TRUE; /* Note that in the JDK/JRE, there is no longer any need to call
* JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs.
*/
res = JNI_CreateJavaVM(&vm, (void **)&env, &vm_args);
if (res < ) ...
DestoryJavaVM
jint DestroyJavaVM(JavaVM *vm);
卸载一个Java虚拟机,并收回它拥有的资源。
JDK/JRE 1.1 还没有完全支持这个函数。在JDK/JRE 1.1 只有主线程才允许调用该函数。自从 JDK/JRE 1.2,任何线程,不管是否已经 attached,都可以调用该函数,如果当前线程已经 attached,则虚拟机会等待当前线程作为唯一的非守护用户线程。如果当前线程没有 attached,则先attached,再等待当前线程作为唯一的非守护用户线程。
JDK/JRE 1.1.2 不支持unload虚拟机。
参数:
vm
:需要被销毁的虚拟机。
返回值:
成功返回 JNI_OK
,失败返回负数。
AttachCurrentThread
jint AttachCurrentThread(JavaVM *vm, void **p_env, void *thr_args);
attach当前线程到Java虚拟机,返回JNI接口指针 JNIEnv
。
尝试attach已经attached过的线程不会执行任何操作(no-op)。
一个本地线程不能同时attach到两个不同的Java虚拟机。
当前一个线程attach到虚拟机,它的上下文ClassLoader是Bootstrap ClassLoader。
参数:
vm
:需要被attach到的虚拟机。p_env
:返回的当前线程的JNI接口指针。thr_args
:JavaVMAttachArgs
结构体来指定附加信息,或传入NULL
typedef struct JavaVMAttachArgs {
jint version; /* must be at least JNI_VERSION_1_2 */
char *name; /* the name of the thread as a modified UTF-8 string, or NULL */
jobject group; /* global ref of a ThreadGroup object, or NULL */
} JavaVMAttachArgs
返回值:
成功返回 JNI_OK
,失败返回负数。
AttachCurrentThreadAsDaemon
jint AttachCurrentThreadAsDaemon(JavaVM* vm, void** penv, void* args);
和 AttachCurrentThread
类似,只是新创建的 java.lang.Thread
被设置为守护线程(daemon)。
JDK/JRE 1.4之后才有这个函数。
参数:
vm
:需要被attach到的虚拟机。penv
:返回的当前线程的JNI接口指针。args
:JavaVMAttachArgs
结构体来指定附加信息,或传入NULL
返回值:
成功返回 JNI_OK
,失败返回负数。
DetachCurrentThread
从java虚拟机detach当前线程。所有这个线程持有的Java监视区(monitor)都会被释放。
自从 JDK/JRE 1.2, 主线程可以从虚拟机detach。
参数:
vm
:需要detach的虚拟机。
返回值:
成功返回 JNI_OK
,失败返回负数。
GetEnv
jint GetEnv(JavaVM *vm, void **env, jint version);
获取当前线程的JNI接口指针 JNIEnv
参数:
vm
:虚拟机实例。env
:放置返回的当前线程的JNI接口指针。version
:JNI版本。
返回值:
如果当前线程还没有attach到虚拟机,则设置 *env
为 NULL
,并返回 JNI_EDETACHED
。如果指定的JNI版本不被支持,则也设置 *env
为 NULL
,并且返回 JNI_EVERSION
。否则设置 *env
为正常的接口,并返回 JNI_OK
。
结语
JNI作为Java虚拟机的接口,衔接了Java层和native层。并且涉及到ClassLoader和JVM的内部实现等知识,全面了解JNI可以作为一把钥匙来打开JDK和JVM底层研究的大门。
Android JNI 学习(十一):Invocation Api的更多相关文章
- Android JNI学习(四)——JNI的常用方法的中文API
本系列文章如下: Android JNI(一)——NDK与JNI基础 Android JNI学习(二)——实战JNI之“hello world” Android JNI学习(三)——Java与Nati ...
- Android JNI学习(二)——实战JNI之“hello world”
本系列文章如下: Android JNI(一)——NDK与JNI基础 Android JNI学习(二)——实战JNI之“hello world” Android JNI学习(三)——Java与Nati ...
- Android JNI学习(五)——Demo演示
本系列文章如下: Android JNI(一)——NDK与JNI基础 Android JNI学习(二)——实战JNI之“hello world” Android JNI学习(三)——Java与Nati ...
- Android JNI学习(三)——Java与Native相互调用
本系列文章如下: Android JNI(一)——NDK与JNI基础 Android JNI学习(二)——实战JNI之“hello world” Android JNI学习(三)——Java与Nati ...
- Android JNI 学习(一):JNI 简介
JNI 即 Java Native Interface 是 native 编程接口,它允许在Java虚拟机(VM)内运行Java代码与其他编程语言(主要是C和C++)编写的应用程序和库进行交互操作. ...
- JNI(5)The Invocation API
调用API允许软件提供商加载Java VM 到任意的本地应用中.供应商可以提供支持Java的应用程序而无需链接Java VM的代码. 概述 下面代码展示了通过调用API如何使用函数.这个例子中C++代 ...
- Android JNI 学习(四):接口方法表 & Base Api & Exception Api
本文我们来总结一下JNI 提供的功能列表及相关的函数表. 注意:请注意使用术语“必须”来描述对JNI程序员的限制.例如,当您看到某个JNI函数必须接收非NULL对象时,您有责任确保不将NULL传递给该 ...
- Android JNI 学习(十):String Operations Api & Other Apis
一.String Operations(字符串操作) 1. NewString jstring NewString(JNIEnv *env, const jchar *unicodeChars, js ...
- Android JNI 学习(九):Static Fields Api & Static Methods Api
一.Accessing Static Fields(访问静态域) 1. GetStaticFieldID jfieldIDGetStaticFieldID(JNIEnv *env, jclass cl ...
随机推荐
- angular $digest 运行10次货10次以上会抛出异常
今天在做项目时,遇到一个问题,红圈处输入其他数字(n多次)也不会报异常,但是有一种特例,即0,1,0,1,0,1这种顺序输入时,输入第13次时,页面计算结果(蓝色圆圈)不会更新,困扰了1天多这个问题, ...
- element-ui
配合vue的前端样式组建 element-ui 1,基础布局 <el-row> <el-col :span="8"></el-col> &l ...
- Swift.Operator-and-Items-in-Swift(1)
Operator and Item 1. ..< a for-in loop and the half-open range operator (..<) // Check each pa ...
- 内核中的 ACCESS_ONCE()
参考资料: https://blog.csdn.net/ganggexiongqi/article/details/24603363 这个真特么玄学了...
- JS 变量提升与函数提升
JS 变量提升与函数提升 JS变量提升 变量提升是指:使用var声明变量时,JS会将变量提升到所处作用域的顶部.举个简单的例子: 示例1 console.log(foo); // undefined ...
- Linux 下 Samba 服务器搭建
初学,分享 环境和条件--- 虚拟机:VMware虚拟机 系统:Linux ubuntu 4.4.0-31-generic #50~14.04.1-Ubuntu SMP Wed Jul 13 01:0 ...
- LoadRunner简单介绍----性能自动化测试工具
在做性能测试中,我认为技术可以说是武功心法,工具则是一把利剑,有一把好的利剑可以帮助自己更好的完成性能测试工作.在这里简单介绍一下LoadRunner,带大家一起来认识一下这把尚方宝剑. 一.性能测试 ...
- 绑定hover事件
<label> <span id="pattern">实战模式</span> <div class='tab' style="t ...
- Fiddler-设置取消自动更新
fiddler 启动时老弹出要更新,但不想更新,可以这样设置 Tools-Optons->General 把第一个√去掉
- 解决jenkins shell执行sonar-scanner提示命令存在的问题
通过jenkins的以下三个方式去执行sonar-scanner,抛如下错误. Send files or execute commands over SSH before the build sta ...