Android JNI调用概要

一、Java调C

1. 编写Native方法。
2. 使用javah命令生成.h头文件。
3. 复制.h头文件到CPP工程中。
4. 复制jni_md.h和jni.h到CPP工程中。
5. 实现.h头文件中生成的。
6. 生成dll文件。

C的函数名称：Java_包名_方法名称。

1、java：Test

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Test.class.getName());
    }

    public static native  void getStringFormC();
}

2、javah：Test.h

命令：javah Test

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class Test */

#ifndef _Included_Test
#define _Included_Test
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     Test
 * Method:    getStringFormC
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_Test_getStringFormC
  (JNIEnv *, jclass);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

3、c实现：Test.cpp

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include "jni.h"
/* Header for class Test */

#ifndef _Included_Test
#define _Included_Test
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     Test
 * Method:    getStringFormC
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Test_getStringFormC(JNIEnv* env, jclass) {
  //将C的字符串转为JAVA的字符串
  return env -> NewStringUTF("C string");
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

二、Android JNI

1、Android Studio创建C++项目

2、app/src/main/cpp/CMakeLists.txt： 

# 版本号
cmake_minimum_required(VERSION 3.10.2)

# 项目名称，没有实际意义，可以选填
project("testc1")

# 添加写的cpp项目注意需要在追加在最后面，有先后顺序的
add_library(
		# 参数1：依赖库的名称，仅此一个，在System.loadLibrary("testc1")使用
        testc1

        # 参数2：
        SHARED

        # 参数3：生成的或者自己写的cpp需要加在后面，不能插入到前两个参数中
        native-lib.cpp)


find_library( 
        log-lib

        log)

target_link_libraries( 
        testc1
)

关于CMake 使用：https://mp.weixin.qq.com/s/XFwHkg89qifyUqlSOSJUdw

3、app/src/main/cpp/native-lib.cpp

#include <jni.h>
#include <string>

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_simple_testc1_MainActivity_stringFromJNI(JNIEnv* env,jobject /* this */) {
	// 将C的字符串转为JAVA的字符串
    char* hello = "Hello from C++666";
    return env->NewStringUTF(hello);
}

4、app/src/main/java/com/simple/testc1/MainActivity.kt

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)

        // Example of a call to a native method
        binding.sampleText.text = stringFromJNI()
    }

    /**
     * A native method that is implemented by the 'testc1' native library,
     * which is packaged with this application.
     */
    private external fun stringFromJNI(): String

    companion object {
        // Used to load the 'testc1' library on application startup.
        init {
            System.loadLibrary("testc1")
        }
    }
}

效果图：

三、JNIEnv调用分析

• 在C++中JNIEnv是一个结构体_JNIEnv
• 在C语言中JNIEnv是一个结构体指针JNINativeInterface*

struct _JNIEnv;
struct _JavaVM;
typedef const struct JNINativeInterface* C_JNIEnv;

#if defined(__cplusplus)
//在C++中JNIEnv是一个结构体_JNIEnv
typedef _JNIEnv JNIEnv;
typedef _JavaVM JavaVM;
#else
//在C语言中JNIEnv是一个结构体指针JNINativeInterface*
typedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv;
typedef const struct JNIInvokeInterface* JavaVM;
#endif

env->NewStringUTF(hello)：

C++：

struct _JNIEnv {
   const struct JNINativeInterface* functions;
#if defined(__cplusplus)

jstring NewStringUTF(const char* bytes){ 
  //参数this，表示上下文环境即：env 
  return functions->NewStringUTF(this, bytes); 
}

#endif

调用functions的NewStringUTF，即调用C语言中的NINativeInterface*

C语言：

struct JNINativeInterface {
  //参数1：JNIEnv指针，参数2：字符串
  jstring   (*NewStringUTF)(JNIEnv*, const char*);
}

关于JNIEnv详细解析参考： Android JNI 之 JNIEnv 解析

四、JNI引用变量

引用类型：局部引用和全局引用。

1、局部引用

• 访问一个很大的JAVA对象，使用完成之后进行复杂的耗时操作。
• 创建了大量的局部引用，占用的内存太多，而这些局部操作和后面的引用没有关联性。

通过DeleteLocalRef手动释放。

env -> DeleteLocalRef(obj)

2、全局引用

全局共享：创建，获得，释放。三步走，共享可以跨线程，在任意地方调用。

env -> DeleteGlobalRef(obj)

源码：

void DeleteGlobalRef(jobject gref) {
    functions->DeleteGlobalRef(this,gref);
}
void DeleteLocalRef(jobject obj) {
    functions->DeleteLocalRef(this, obj);
}

3、弱全局引用

• 节省内存，在内存不足的时候释放所引用的对象。
• 可以引用一个不常用的对象，如果内NULL，临时创建。

源码：

jweak NewWeakGlobalRef(jobject obj) {
    return functions->NewWeakGlobalRef(this,obj);
}
void DeleteWeakGlobalRef(jweak ref) {
    functions->DeleteWeakGlobalRef(this,ref);
}

五、JNI异常处理

• 保证java可以运行。
• 保证后面的C代码可以继续运行。

示例：

jthrowable exception = env->ExceptionOccurred();
if (exception != NULL) {
    //可以让java代码继续运行，请空异常信息
    env->ExceptionClear();
}

源码：

jthrowable ExceptionOccurred() {
    return functions->ExceptionOccurred(this);
}
void ExceptionDescribe() {
    functions->ExceptionDescribe(this);
}
void ExceptionClear() {
    functions->ExceptionClear(this);
}