jni2

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jni 2:

转载自：http://blog.csdn.net/xcy2011sky/article/details/40889533

在Android的应用层开发过程中会经常使用ndk编译本地库。在刚开始接触jni时，我使用javah自动生成jni的头文件，但是在后期看android的源码过程中，

又发现了另外一种jni的注册方法。为此这个问题，专门查找各种资料终于弄明白了其中的原理。

1.JNI的注册方法

   jni的注册分为静态注册和动态注册。

静态注册：

  这种方法就是根据java的函数名来找对应的JNI函数，主要使用java本身自带的javah 来生成。

注册流程：

•  先编写java的文件，然后编译生存.class 文件。
• 使用javah -jni package.classname 就可以生成package_classname.h 头文件啦。

这种方法是如何找到对应的jni函数的呢，这个过程如下：

当java层调用native_init函数是，它从对应的jni的库中寻找Java_package_classname_native_init函数，如果没有找到

就报错，如果找到了，就把native_init 和Java_package_classname_native_init 关联在一起，保存在jni的函数指针中。以后在调用native_init 就会直接跳转到

对应的函数中。

这种方法的不足之处：

• 只有声明了native方法的类，都必须用javah生成一次，太麻烦。
• javah 生成的函数名字较长，不方面书写。
• 在初次调用时，会有一个查找和匹配的动作，因此影响效率。

动态注册：

     动态注册则是在编写native库时，就吧java的natvie方法和nativie的函数，通过一个关联的结构体关联在一起 JNINativeMethod 

[cpp] view plain copy

 

 

1. typedef struct {  
2.     const char* name;  
3.     const char* signature;  
4.     void*       fnPtr;  
5. } JNINativeMethod;  

那android是如何使用这个结构体呢。看一下这个例子

[cpp] view plain copy

 

 

1. static JNINativeMethod gMethods[] = {  
2.     {  
3.         "processDirectory",  
4.         "(Ljava/lang/String;Landroid/media/MediaScannerClient;)V",  
5.         (void *)android_media_MediaScanner_processDirectory  
6.     },  

其中name="processDirectory" ,signature="(Ljava/lang/String;Landroid/media/MediaScannerClient;)V" 函数指针 就是本地库函数名：

[cpp] view plain copy

 

 

1. android_media_MediaScanner_processDirectory  

通过一个结构体就对应起来啦。那是如何注册到系统里面呢。看下面这个函数：

[cpp] view plain copy

 

 

1. // This function only registers the native methods, and is called from  
2. // JNI_OnLoad in android_media_MediaPlayer.cpp  
3. int register_android_media_MediaScanner(JNIEnv *env)  
4. {  
5.     return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env,  
6.                 kClassMediaScanner, gMethods, NELEM(gMethods));  
7. }  

通过调用AndroidRuntime里面的注册函数把gMethod注册到系统里面呢。

如函数的注释所说，这儿只是简单的注册，它会在android_meida_MediaPlayer.cpp 的JNI_OnLoad 函数中调用。我们看一下这个函数：

[cpp] view plain copy

 

 

1. extern int register_android_media_ImageReader(JNIEnv *env);  
2. extern int register_android_media_Crypto(JNIEnv *env);  
3. extern int register_android_media_Drm(JNIEnv *env);  
4. extern int register_android_media_MediaCodec(JNIEnv *env);  
5. extern int register_android_media_MediaExtractor(JNIEnv *env);  
6. extern int register_android_media_MediaCodecList(JNIEnv *env);  
7. extern int register_android_media_MediaMetadataRetriever(JNIEnv *env);  
8. extern int register_android_media_MediaMuxer(JNIEnv *env);  
9. extern int register_android_media_MediaRecorder(JNIEnv *env);  
10. extern int register_android_media_MediaScanner(JNIEnv *env);  
11. extern int register_android_media_ResampleInputStream(JNIEnv *env);  
12. extern int register_android_media_MediaProfiles(JNIEnv *env);  
13. extern int register_android_media_AmrInputStream(JNIEnv *env);  
14. extern int register_android_mtp_MtpDatabase(JNIEnv *env);  
15. extern int register_android_mtp_MtpDevice(JNIEnv *env);  
16. extern int register_android_mtp_MtpServer(JNIEnv *env);  
17.   
18. jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)  
19. {  
20.     JNIEnv* env = NULL;  
21.     jint result = -1;  
22.   
23.     if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {  
24.         ALOGE("ERROR: GetEnv failed\n");  
25.         goto bail;  
26.     }  
27.     assert(env != NULL);  
28.   
29.     if (register_android_media_ImageReader(env) < 0) {  
30.         ALOGE("ERROR: ImageReader native registration failed");  
31.         goto bail;  
32.     }  
33.   
34.     if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {  
35.         ALOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed\n");  
36.         goto bail;  
37.     }  
38.   
39.     if (register_android_media_MediaRecorder(env) < 0) {  
40.         ALOGE("ERROR: MediaRecorder native registration failed\n");  
41.         goto bail;  
42.     }  
43.   
44.     if (register_android_media_MediaScanner(env) < 0) {  
45.         ALOGE("ERROR: MediaScanner native registration failed\n");  
46.         goto bail;  
47.     }  
48.   
49.     if (register_android_media_MediaMetadataRetriever(env) < 0) {  
50.         ALOGE("ERROR: MediaMetadataRetriever native registration failed\n");  
51.         goto bail;  
52.     }  
53.   
54.     if (register_android_media_AmrInputStream(env) < 0) {  
55.         ALOGE("ERROR: AmrInputStream native registration failed\n");  
56.         goto bail;  
57.     }  
58.   
59.     if (register_android_media_ResampleInputStream(env) < 0) {  
60.         ALOGE("ERROR: ResampleInputStream native registration failed\n");  
61.         goto bail;  
62.     }  
63.   
64.     if (register_android_media_MediaProfiles(env) < 0) {  
65.         ALOGE("ERROR: MediaProfiles native registration failed");  
66.         goto bail;  
67.     }  
68.   
69.     if (register_android_mtp_MtpDatabase(env) < 0) {  
70.         ALOGE("ERROR: MtpDatabase native registration failed");  
71.         goto bail;  
72.     }  
73.   
74.     if (register_android_mtp_MtpDevice(env) < 0) {  
75.         ALOGE("ERROR: MtpDevice native registration failed");  
76.         goto bail;  
77.     }  
78.   
79.     if (register_android_mtp_MtpServer(env) < 0) {  
80.         ALOGE("ERROR: MtpServer native registration failed");  
81.         goto bail;  
82.     }  
83.   
84.     if (register_android_media_MediaCodec(env) < 0) {  
85.         ALOGE("ERROR: MediaCodec native registration failed");  
86.         goto bail;  
87.     }  
88.   
89.     if (register_android_media_MediaExtractor(env) < 0) {  
90.         ALOGE("ERROR: MediaCodec native registration failed");  
91.         goto bail;  
92.     }  
93.   
94.     if (register_android_media_MediaMuxer(env) < 0) {  
95.         ALOGE("ERROR: MediaMuxer native registration failed");  
96.         goto bail;  
97.     }  
98.   
99.     if (register_android_media_MediaCodecList(env) < 0) {  
100.         ALOGE("ERROR: MediaCodec native registration failed");  
101.         goto bail;  
102.     }  
103.   
104.     if (register_android_media_Crypto(env) < 0) {  
105.         ALOGE("ERROR: MediaCodec native registration failed");  
106.         goto bail;  
107.     }  
108.   
109.     if (register_android_media_Drm(env) < 0) {  
110.         ALOGE("ERROR: MediaDrm native registration failed");  
111.         goto bail;  
112.     }  
113.   
114.     /* success -- return valid version number */  
115.     result = JNI_VERSION_1_4;  
116.   
117. bail:  
118.     return result;  
119. }  

由此可见，这meida相关的native的函数都在此调用啦。

其实这就是动态注册的流程：

当java层通过System.loadLibrary时，加载了JNI动态库后接着就会查找一个叫JNI_OnLoad的函数，如果有就调用太，这样就完成注册工作。

2.数据类型转化

 上面将讲清楚注册过程，那边参数是如何传递呢。参数又分为基本类型和复杂类型：

在jni.h中有如下定义：

[cpp] view plain copy

 

 

1. /* Primitive types that match up with Java equivalents. */  
2. typedef uint8_t  jboolean; /* unsigned 8 bits */  
3. typedef int8_t   jbyte;    /* signed 8 bits */  
4. typedef uint16_t jchar;    /* unsigned 16 bits */  
5. typedef int16_t  jshort;   /* signed 16 bits */  
6. typedef int32_t  jint;     /* signed 32 bits */  
7. typedef int64_t  jlong;    /* signed 64 bits */  
8. typedef float    jfloat;   /* 32-bit IEEE 754 */  
9. typedef double   jdouble;  /* 64-bit IEEE 754 */  

我从其他文章中找了2个表可以很清楚的说明参数的对应关系

表A

在本地代码中如何使用这些参数呢。针对基本类型，我们可以直接转化使用既可，对已数组和对象我们分别采用如下方式：

使用数组：

JNI通过JNIEnv提供的操作Java数组的功能。它提供了两个函数：一个是操作java的简单型数组的，另一个是操作对象类型数组的。

因为速度的原因，简单类型的数组作为指向本地类型的指针暴露给本地代码。因此，它们能作为常规的数组存取。这个指针是指向实际的Java数组或者Java数组的拷贝的指针。另外，数组的布置保证匹配本地类型。

为了存取Java简单类型的数组，你就要要使用GetXXXArrayElements函数（见表B），XXX代表了数组的类型。这个函数把Java数组看成参数，返回一个指向对应的本地类型的数组的指针。

表B

JNI数组存取函数

当你对数组的存取完成后，要确保调用相应的Relea***XXArrayElements函数，参数是对应Java数组和 GetXXXArrayElements返回的指针。如果必要的话，这个释放函数会复制你做的任何变化（这样它们就反射到java数组），然后释放所有相 关的资源。

为了使用java对象的数组，你必须使用GetObjectArrayElement函数和SetObjectArrayElement函数，分别去get，set数组的元素。GetArrayLength函数会返回数组的长度。

清单D包含了一个简单的类，它演示了本地代码如何使用Java数组。这个本地实现循环遍历一个整型（int）数组，返回这些元素的总和。为简单起见，这个清单包含了java代码和本地实现。我已经省略了头文件，它可以很方便地通过javah得到。

在本地代码中访问JNI

使用对象

JNI提供的另外一个功能是在本地代码中使用Java对象。通过使用合适的JNI函数，你可以创建Java对象，get、set 静态(static)和实例（instance）的域，调用静态(static)和实例（instance）函数。JNI通过ID识别域和方法，一个域或 方法的ID是任何处理域和方法的函数的必须参数。

表C列出了用以得到静态(static)和实例（instance）的域与方法的JNI函数。每个函数接受（作为参数）域或方法的类，它们的名称，符号和它们对应返回的jfieldID或jmethodID。

表C

※域和方法的函数

如果你有了一个类的实例，它就可以通过方法GetObjectClass得到，或者如果你没有这个类的实例，可以通过FindClass得到。符号是从域的类型或者方法的参数，返回值得到字符串，如表D所示。

表D

※确定域和方法的符号

一旦你有了类和方法或者域的ID，你就能把它保存下来以后使用，而没有必要重复去获取。

有几个分别访问域和方法的函数。实例的域可以使用对应域的GetXXXField的变体函数访问。GetStaticXXXField函数用于静态类型。设置域的值，用SetXXXField 和SetStaticXXXField函数。表E包含了所有访问域的函数列表。

表E

※访问域的函数

另外，方法的访问是由CallXXXMethod 函数和CallStaticXXXMethod函数完成的，XXX表明了方法的返回值类型。这些函数的变体允许传递数组参数 (CallXXXMethodA and CallStaticXXXMethodA)或者传递一个可变大小的列表(CallXXXMethodV and CallStaticXXXMethodV)。

一个完整的列表

表F：一个完整的列表

※方法访问函数

清单E演示了如何在本地代码中调用方法。本地方法printRandom得到了静态方法Math.random的ID，并且调用它几次，打印出结果。实例方法也一样处理。

当你关注java的扩展时，JNI是一个强大的工具，它不会严重降低可移植性。我这里只是接触它的表面，仅仅向你演示了JNI的能力和潜力

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原文地址：http://www.cnblogs.com/samyboy/p/5604551.html