Android中JNI 的一些常用说明 JNI_OnLoad registerNatives registerNativeMethods

忘是亡心i 2022-07-12 03:28 175阅读 0赞

转自：[http://blog.csdn.net/jianguo\_liao19840726/article/details/6719224][http_blog.csdn.net_jianguo_liao19840726_article_details_6719224]

[Android][] JNI和NDK关系  
1、什么JNI  
[Java ][Java]Native Interface (JNI)标准是[Java][Java 1]平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI 是本地编程接口，它使得在 Java 虚拟机 (VM) 内部运行的 Java 代码能够与用其它编程语言(如 C、C++ 和汇编语言)编写的应用程序和库进行交互操作。  
上面过程分为2个部分：  
第一、用[C语言][C]生成一个库文件。  
第二、在java中调用这个库文件的函数。  
2、NDK  
NDK全称：Native Development Kit。  
NDK是一系列工具的集合。  
\* NDK提供了一系列的工具，帮助开发者快速开发C（或C++）的动态库，并能自动将so和java应用一起打包成apk。这些工具对开发者的帮助是巨大的。  
\* NDK集成了交叉编译器，并提供了相应的mk文件隔离CPU、平台、ABI等差异，开发人员只需要简单修改mk文件（指出“哪些文件需要编译”、“编译特性要求”等），就可以创建出so。  
\* NDK可以自动地将so和Java应用一起打包，极大地减轻了开发人员的打包工作。  
个人理解，NDK就是能够方便快捷开发.so文件的工具。  
JNI的过程比较复杂，生成.so需要大量操作，而NDK就是简化了这个过程。

**registerNativeMethods**

传统java Jni方式：1.编写带有native方法的Java类；--->2.使用javah命令生成.h头文件；--->3.编写代码实现头文件中的方法，这样的“官方” 流程，但也许有人无法忍受那“丑陋”的方法名称，

通用方式：RegisterNatives方法能帮助你把c/c++中的方法隐射到Java中的native方法，而无需遵循特定的方法命名格式。应用层级的Java类别透过VM而呼叫到本地函数。一般是仰赖VM去寻找\*.so里的本地函数。如果需要连续呼叫很多次，每次都需要寻找一遍，会多花许多时间。此时，组件开发者可以自行将本地函数向VM进行登记，VM调registerNativeMethods()函数的用途有二：　　(1)更有效率去找到函数。　　(2)可在执行期间进行抽换。由于gMethods\[\]是一个<名称，函数指针>对照表，在程序执行时，可多次呼叫registerNativeMethods()函数来更换本地函数之指针，而达到弹性抽换本地函数之目的。

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  cpp文件中 
2.  
3.  **static** JNINativeMethod methods\[\] = \{ 
4.   \{ "native\_setText","(\[BJI)I",(**void**\*)native\_setText \}, 
5.   \{ "native\_clearText","(I)I",(**void**\*)native\_clearText \}, 
6.   \{ "native\_create","(I)I",(**void**\*)native\_create \}, 
7.   \{ "native\_start","()I",(**void**\*)native\_start \}, 
8.   \{ "native\_next","()I",(**void**\*)native\_next \}, 
9.   \{ "native\_flush","()I",(**void**\*)native\_flush \}, 
10.  \{ "native\_stop","()I",(**void**\*)native\_stop \}, 
11.  \{ "native\_pause","()I",(**void**\*)native\_pause \}, 
12.  \{ "native\_resume","()I",(**void**\*)native\_resume \}, 
13.  \{ "native\_get\_current\_position","()J",(**void**\*)native\_get\_current\_position \}, 
14.  \{ "native\_setSpeed","(I)I",(**void**\*)native\_setSpeed \}, 
15.  \{ "native\_getSynSpeed","()I",(**void**\*)native\_getSynSpeed \}, 
16.  \{ "native\_finalize","()I",(**void**\*)native\_finalize \}, 
17.  \{ "native\_delete","()I",(**void**\*)native\_delete \}, 
18. \}; 
19. 
20. //Class path name for Register 
21. **static****const****char** \*classPathName = "android/tts/TTS"; 
22. 
23. /\*
24.  \* Register several native methods for one class.
25.  \*/
26. **static****int** registerNativeMethods(JNIEnv\* env, **const****char**\* className, 
27.  JNINativeMethod\* gMethods, **int** numMethods) 
28. /\*
29.  \* Register native methods for all classes we know about.
30.  \*
31.  \* returns JNI\_TRUE on success.
32.  \*/
33. **static****int** registerNatives(JNIEnv\* env) 
34. \{ 
35. **if** (!registerNativeMethods(env, classPathName, 
36.  methods, **sizeof**(methods) / **sizeof**(methods\[0\]))) \{ 
37. **return** JNI\_FALSE; 
38.  \} 
39. 
40. 
41. **return** JNI\_TRUE; 
42. \} 
43. 
44. java文件中 
45. 
46. **static** native **int** native\_create(**int** streamType); 
47. **static** native **int** native\_setSpeed(**int** speed); 
48. **static** native **int** native\_setText(byte str\[\],**long** length,**int** islast); 
49. **static** native **int** native\_clearText(**int** appID); 
50. **static** native **int** native\_start(); 
51. **static** native **int** native\_next(); 
52. **static** native **int** native\_flush(); 
53. **static** native **int** native\_pause(); 
54. **static** native **int** native\_resume(); 
55. **static** native **int** native\_stop(); 
56. **static** native **int** native\_finalize(); 
57. **static** native **int** native\_delete(); 
58. **static** native **int** native\_getSynSpeed(); 
59. **static** native boolean native\_isPlaying(); 
60. **static** native **long** native\_get\_current\_position();

**JNI组件的入口函数——JNI\_OnLoad()、JNI\_OnUnload()**

JNI组件被成功加载和卸载时，会进行函数回调，当VM执行到System.loadLibrary(xxx)函数时，首先会去执行JNI组件中的JNI\_OnLoad()函数，而当VM释放该组件时会呼叫JNI\_OnUnload()函数。先看示例代码：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  typedef union \{ 
2.   JNIEnv\* env; 
3.  **void**\* venv; 
4.  \} UnionJNIEnvToVoid; 
5.  
6.  /\* This function will be call when the library first be loaded \*/
7.  jint JNI\_OnLoad(JavaVM\* vm, **void**\* reserved) 
8.  \{ 
9.   UnionJNIEnvToVoid uenv; 
10.  JNIEnv\* env = NULL; 
11.  LOGI("JNI\_OnLoad!"); 
12. 
13. **if** (vm->GetEnv((**void**\*\*)&uenv.venv, JNI\_VERSION\_1\_4) != JNI\_OK) \{ 
14.  LOGE("ERROR: GetEnv failed"); 
15. **return** \-1; 
16.  \} 
17. 
18.  env = uenv.env;; 
19. 
20. **if** (registerNatives(env) != JNI\_TRUE) \{ 
21.  LOGE("ERROR: registerNatives failed"); 
22. **return** \-1; 
23.  \} 
24. 
25. **return** JNI\_VERSION\_1\_4; 
26. \}

JNI\_OnLoad()有两个重要的作用：

*  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。
 *  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。

JNI\_OnUnload()的作用与JNI\_OnLoad()对应，当VM释放JNI组件时会呼叫它，因此在该方法中进行善后清理，资源释放的动作最为合适。

**JNI中的日志输出**  
你一定非常熟悉在Java代码中使用Log.x(TAG,“message”)系列方法，在c/c++代码中也一样，不过首先你要include相关头文件。遗憾的是你使用不同的编译环境( 请参考上文中两种编译环境的介绍) ，对应的头文件略有不同。。  
如果是在完整源码编译环境下，只要include <utils/Log.h>头文件，就可以使用对应的LOGI、LOGD等方法了，同时请定义LOG\_TAG，LOG\_NDEBUG等宏值，示例代码如下：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  \#define LOG\_TAG "HelloJni"
2.  \#define LOG\_NDEBUG 0
3.  \#define LOG\_NIDEBUG 0
4.  \#define LOG\_NDDEBUG 0
5.  
6.  
7.  \#include <string.h>
8.  \#include <jni.h>
9.  \#include <utils/Log.h>
10. jstring Java\_com\_inc\_android\_ime\_HelloJni\_stringFromJNI(JNIEnv\* env,jobject thiz)\{ 
11.  LOGI("Call stringFromJNI!\\n"); 
12. **return** (\*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI （中文）!"); 
13. \}

**JNI 的对应数据类型针对java和c++**

c/c++方法和Java方法之间映射关系的关键是 JNINativeMethod 结构，该结构定义在jni.h中，具体定义如下：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **typedef****struct** \{ 
2.  **const****char**\* name;//java方法名称 
3.  **const****char**\* signature; //java方法签名
4.  **void**\* fnPtr;//c/c++的函数指针
5.  \} JNINativeMethod;

参照上文示例中初始化该结构的代码：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  //定义方法隐射关系
2.  **static** JNINativeMethod methods\[\] = \{ 
3.   \{ "sayHello", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;", (**void**\*)sayHello\}, 
4.  \};

其中比较难以理解的是第二个参数——signature字段的取值，实际上这些字符与函数的参数类型/返回类型一一对应，其中"()" 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/C++类型  
V void void  
Z jboolean boolean  
I jint int  
J jlong long  
D jdouble double  
F jfloat float  
B jbyte byte  
C jchar char  
S jshort short

数组则以"\["开始，用两个字符表示：

字符 java类型 c/c++类型  
\[Z jbooleanArray boolean\[\]  
\[I jintArray int\[\]  
\[F jfloatArray float\[\]  
\[B jbyteArray byte\[\]  
\[C jcharArray char\[\]  
\[S jshortArray short\[\]  
\[D jdoubleArray double\[\]  
\[J jlongArray long\[\]

上面的都是基本类型，如果参数是Java类，则以"L"开头，以";"结尾，中间是用"/"隔开包及类名，而其对应的C函数的参数则为jobject，一个例外是String类，它对应C类型jstring，例如：Ljava/lang /String; 、Ljava/net/Socket; 等，如果JAVA函数位于一个嵌入类（也被称为内部类），则用$作为类名间的分隔符，例如："Landroid/os/FileUtils$FileStatus;"。

In C, all other JNI reference types are defined to be the same as jobject. For example:

typedef jobject jclass;

In C++, JNI introduces a set of dummy classes to enforce the subtyping relationship. For example:

class _jobject {}; 
    class _jclass : public _jobject {}; 
    ... 
    typedef _jobject *jobject; 
    typedef _jclass *jclass;

## Field and Method IDs ##

Method and field IDs are regular C pointer types:

struct _jfieldID;              /* opaque structure */ 
    typedef struct _jfieldID *jfieldID;   /* field IDs */ 
     
    struct _jmethodID;              /* opaque structure */ 
    typedef struct _jmethodID *jmethodID; /* method IDs */

## The Value Type ##

The `jvalue` union type is used as the element type in argument arrays. It is declared as follows:

typedef union jvalue {
         
        jboolean z; 
        jbyte    b; 
        jchar    c; 
        jshort   s; 
        jint     i; 
        jlong    j; 
        jfloat   f; 
        jdouble  d; 
        jobject  l; 
    } jvalue;

## Type Signatures ##

The JNI uses the Java VM’s representation of type signatures. [Table 3-2][] shows these type signatures.

<table>  
 <a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
 <div style="font-style:italic; margin-left:0em; margin-right:0em; text-align:left; text-indent:0em">
   Table&nbsp;3-2 Java VM Type Signatures 
 </div>  
 <thead> 
  <tr> 
   <th><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-align:left; text-indent:0em">
      Type Signature 
    </div> </th> 
   <th><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-align:left; text-indent:0em">
      Java Type 
    </div> </th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      Z 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      boolean 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      B 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      byte 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      C 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      char 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      S 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      short 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      I 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      int 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      J 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      long 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      F 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      float 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      D 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      double 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      L fully-qualified-class ; 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      fully-qualified-class 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      [ type 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      type[] 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      ( arg-types ) ret-type 
    </div> </td> 
   <td align="left"><a style="color:rgb(255,153,0)" rel="nofollow"></a> 
    <div style="margin:0em; text-indent:0em">
      method type 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

For example, the Java method:

long f (int n, String s, int[] arr);

has the following type signature:

(ILjava/lang/String;[I)J

##     ##

参考的资料：[http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/types.html\#wp568][http_download.oracle.com_javase_1.5.0_docs_guide_jni_spec_types.html_wp568]

[http://www.top-e.org/jiaoshi/html/?168.html][http_www.top-e.org_jiaoshi_html_168.html]

[http://neillife.blogspot.com/2009/01/how-to-add-new-module-to-android.html][http_neillife.blogspot.com_2009_01_how-to-add-new-module-to-android.html]

[http://blog.csdn.net/zhenyongyuan123/article/details/5862054][http_blog.csdn.net_zhenyongyuan123_article_details_5862054]

[http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/jniTOC.html][http_download.oracle.com_javase_1.5.0_docs_guide_jni_spec_jniTOC.html]

[http://cnetwei.iteye.com/blog/825306][http_cnetwei.iteye.com_blog_825306]

转自：http://blog.csdn.net/sno\_guo/article/details/7688227

[http_blog.csdn.net_jianguo_liao19840726_article_details_6719224]: http://blog.csdn.net/jianguo_liao19840726/article/details/6719224
[Android]: http://lib.csdn.net/base/android
[Java]: http://lib.csdn.net/base/java
[Java 1]: http://lib.csdn.net/base/javase
[C]: http://lib.csdn.net/base/c
[view plain]: http://blog.csdn.net/jianguo_liao19840726/article/details/6719224#
[Table 3-2]: http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/types.html#wp276
[http_download.oracle.com_javase_1.5.0_docs_guide_jni_spec_types.html_wp568]: http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/types.html#wp568
[http_www.top-e.org_jiaoshi_html_168.html]: http://www.top-e.org/jiaoshi/html/?168.html
[http_neillife.blogspot.com_2009_01_how-to-add-new-module-to-android.html]: http://neillife.blogspot.com/2009/01/how-to-add-new-module-to-android.html
[http_blog.csdn.net_zhenyongyuan123_article_details_5862054]: http://blog.csdn.net/zhenyongyuan123/article/details/5862054
[http_download.oracle.com_javase_1.5.0_docs_guide_jni_spec_jniTOC.html]: http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/jniTOC.html
[http_cnetwei.iteye.com_blog_825306]: http://cnetwei.iteye.com/blog/825306