JNI相关笔记 [TOC]

JNI相关笔记

目录

• JNI相关笔记
  • 1 生成native code所需要的头文件
  • 2 JNI提供的一些函数和方法
  • 3 局部引用，全局引用，全局弱引用。
  • 4 异常

1 生成native code所需要的头文件

• 首先使用javac对java文件进行编译
• 使用javah -jni [className]，生成对应的头文件
• 创建cpp文件，实现所需要的函数
• 运行方式：java -Djava.library.path=. HelloWorld或者export LD_LIBRARY_PATH

2 JNI提供的一些函数和方法

• String对象的获取

  • 获取java传下来的String对象：const jbyte* byteString = (*env)->GetStringUTFChars(env,str,NULL);，由于该函数是对原来字符串的拷贝，所以使用完后需要对byteString进行NULL判断
    使用完毕后，需要释放获取的对象:(*env)->ReleaseStringUTFChars(env,str,byteString);

  • GetStringRegion/GetStringUTFRegion：会将字符串拷贝到预先申请的一片缓冲区里面（在栈上面，因此应避免大对象的拷贝），所以当使用这两个函数的时候，不需要进行NULL判断，也不需要进行Release操作

  • GetStringCritical/ReleaseStringCritical：会尽可能直接使用String的指针（也有可能返回字符串的拷贝），且该方法会阻塞垃圾回收，因此使用的时候需当做临界资源，即在这两个函数中间不能使用JNI调用或者阻塞

• 类对象的获取

  • 获取当前类的实例：GetObjectClass：jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, obj)

    获取和设置类中成员变量的方法：

      jfieldID fid;		
      fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "s", "Ljava/lang/String;");
      //cls为上一步获取的类的实例，GetStaticFieldID获取静态成员变量
      if(!fid) {
      	//需要判断是否获取成功
      	return; /* failed to find the field ！*/
      }
      jstring str = (*env)->GetObjectField(env, obj, fid); //获取jstring对象，获取完后就可以转换为const char*类型来操作了
      jstring target = (*env)->NewStringUTF(env, "123");
      if(!jstr) {
          return; /*out of memory */
      } 
      (*env)->SetObjectField(env, obj, fid, jstr);  //设置对应的field
    

  调用java类中的方法:

      jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, obj); 
      jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callback", "()V");
    	if(!mid) {
     		return; /* method not found */
   	}
    	printf("In C
  ");
      //直接调用java对象中的方法，对应的还有CallIntMethod， CallStaticVoidMethod， CallStaticBooleanMethod
  	(*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid);  
  

3 局部引用，全局引用，全局弱引用。

局部应用的错误示例：https://www.kancloud.cn/owenoranba/jni/120497 以为用static变量来存储findClass的结果，实际上由于findClass返回的局部引用，该引用指向的对象可能已经被销毁，所以这样的做法是无用的
正确的做法是用返回的局部引用创建一个GlobalRef：https://www.kancloud.cn/owenoranba/jni/120498

一般来讲局部引用会自动进行释放，但是这种情况下，最好手动释放局部引用：

for (int i = 0; i < len; ++i) {
  	jstring jstr = (*env)->GetObjectArrayElement(env, arr, i);
 	/* ... process jstr */
    (*env)->DeleteLocalRef(env, jstr);
}

IsSameObject(jobject obj1,jobject obj2)：用来判断两个object是否引用的同一个对象，对于弱全局引用非常有效
EnsureLocalCapacity(jint capacity)：确保native函数在调用前有资源能够创建至少capacity个局部引用

(*env)->PushLocalFrame(env, 10)和result = (*env)->PopLocalFrame(env, result)：管理局部引用更高效的方式，示例：https://www.kancloud.cn/owenoranba/jni/120505

4 异常

当native代码调用java类中的方法的时候，有时候java类中可能会抛出异常，一般的检测方式为：

(*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid);
//ExceptionCheck，更为高效的异常检查方式，返回值为boolean，只关心是否发生异常，不关心异常类的引用
exc = (*env)->ExceptionOccurred(env);
if(exc){
    jclass newExcCls;
    (*env)->ExceptionDescribe(env);
    //打印出异常的描述信息
    (*env)->ExceptionClear(env);//需要清理掉异常，为了下一次能够检测到
	//省略部分代码
}

对于本地代码来讲，如果需要抛出异常，那么方式为：

jclass newExcCls;
newExcCls = (*env)->FindClass(env, "java/lang/IllegalArgumentException"); 
if(!newExcCls){
    /*Unable to find the exception class, give up. */
    return;
}
 
(*env)->ThrowNew(env, newExcCls, "thrown from C code");   //抛出异常一个非常重要的一点，对于native代码来讲，ThrowNew方法并不会中断代码流程，所以需要手动去控制代码流程一个用于方便抛出异常的工具函数：
void JNU_ThrowByName(JNIEnv *env, const char* name, const char* msg){
    jclass cls = (*env)->FindClass(env, name);
    /*if cls is NULL, an exception has already been thrown */
  	if(cls){
        (*env)->ThrowNew(env, cls, msg);
    }
  	/* free the local ref */
    (*env)->DeleteLocalRef(env, cls);//从此处也可以看出来，native代码中的ThrowNew是不影响流程的，需要自行控制
}