JNI是一種本地編程接口。它允許運行在JAVA虛擬機中的JAVA代碼和用其他編程語言，諸如C語言、C++、匯編，應用和庫之間的交互操作。 不只是Android特有的東西

1. Java調用c++方法

靜態加載so

 static {
        System.loadLibrary("native-lib");
}

c++中和java中對應方法

  public static native void native11();

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_dds_anyndk_AnyNdk_native11(JNIEnv *env, jclass type, jint a, jstring str_, jfloat f) {
    // 獲得c字符串
    const char *str = env->GetStringUTFChars(str_, JNI_FALSE);

    char returnStr[100];
    //格式化字符串
    sprintf(returnStr, "C++ string:%d,%s,%f", a, str, f);

    //釋放掉內存
    env->ReleaseStringUTFChars(str_, str);

    return env->NewStringUTF(returnStr);
}

CmakeLists.txt配置

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

add_library(
        native-lib
        SHARED
        native11.cpp)

target_link_libraries(
        native-lib
        log)

2. JNI數據類型

JNIEXPORT 和 JNICALL，定義在jni.h頭文件中。

JNIEXPORT：

? 在 Windows 中,定義為__declspec(dllexport)。因為Windows編譯 dll 動態庫規定，如果動態庫中的函數要被外部調用，需要在函數聲明中添加此標識，表示將該函數導出在外部可以調用。

? 在 Linux/Unix/Mac os/Android 這種 Like Unix系統中，定義為__attribute__ ((visibility ("default")))

JNICALL:

? 在類Unix中無定義，在Windows中定義為：_stdcall ，一種函數調用約定

類Unix系統中這兩個宏可以省略不加。

獲取數組類型的數據

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_dds_anyndk_AnyNdk_native11_12(JNIEnv *env, jclass type, jobjectArray strs,
                                       jintArray ints_) {

    //1、 獲得字符串數組
    int32_t str_length = env->GetArrayLength(strs);
    LOGD("字符串 數組長度:%d", str_length);
    for (int i = 0; i < str_length; ++i) {
        jstring str = jstring(env->GetObjectArrayElement(strs, i));
        const char *c_str = env->GetStringUTFChars(str, JNI_FALSE);
        LOGD("字符串有:%s", c_str);
        //使用完釋放
        env->ReleaseStringUTFChars(str, c_str);
    }

    //2、獲得基本數據類型數組
    int32_t int_length = env->GetArrayLength(ints_);
    LOGD("int 數組長度:%d", int_length);
    jint *ints = env->GetIntArrayElements(ints_, nullptr);
    for (int i = 0; i < int_length; i++) {
        LOGD("int 數據有:%d", ints[i]);
    }

    env->ReleaseIntArrayElements(ints_, ints, 0);

    return env->NewStringUTF("hello");
}

3. C/C++反射Java

在C/C++中反射創建Java的對象，調用Java的方法

基本數據類型的簽名采用一系列大寫字母來表示, 如下表所示:

需要反射的方法

public class JavaHelper {
    private static final String TAG = "dds_native11";

    //private和public 對jni開發來說沒任何區別 都能反射調用
    public void instanceMethod(String a, int b, boolean c) {
        Log.e(TAG, "instanceMethod a=" + a + " b=" + b + " c=" + c);
    }

    public static void staticMethod(String a, int b, boolean c) {
        Log.e(TAG, "staticMethod a=" + a + " b=" + b + " c=" + c);
    }
}

反射調用方法

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_dds_anyndk_AnyNdk_native11_13(JNIEnv *env, jclass type) {
    jclass class_helper = env->FindClass("com/dds/anyndk/JavaHelper");

    // 反射調用靜態方法
    jmethodID method_staticMethod = env->GetStaticMethodID(class_helper, "staticMethod",
                                                           "(Ljava/lang/String;IZ)V");
    jstring staticStr = env->NewStringUTF("C++調用靜態方法");
    env->CallStaticVoidMethod(class_helper, method_staticMethod, staticStr, 1, true);


    // 反射調用構造方法
    jmethodID constructMethod = env->GetMethodID(class_helper,"<init>","()V");

    jobject  helper = env->NewObject(class_helper,constructMethod);
    jmethodID instanceMethod = env->GetMethodID(class_helper,"instanceMethod","(Ljava/lang/String;IZ)V");
    jstring instanceStr= env->NewStringUTF("C++調用實例方法");
    env->CallVoidMethod(helper,instanceMethod,instanceStr,2,0);
    // 釋放資源
    env->DeleteLocalRef(class_helper);
    env->DeleteLocalRef(staticStr);
    env->DeleteLocalRef(instanceStr);
    env->DeleteLocalRef(helper);

    return env->NewStringUTF("dds");
}

可以使用javap來獲取反射方法時的簽名

javap -s com.dds.anyndk.JavaHelper

反射修改變量

需要反射的方法

public class JavaHelper {
     int a = 10;
     static String b = "java字符串";

    public void testReflect(JavaHelper javaHelper) {
        Log.e(TAG, "修改前 ： a = " + a + " b=" + b);
        AnyNdk.native11_4(javaHelper);
        Log.e(TAG, "修改后 ： a = " + a + " b=" + b);
    }
}

反射

#define  LOG_TAG    "dds_native4"
#define  LOGD(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,  LOG_TAG, __VA_ARGS__ )

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_dds_anyndk_AnyNdk_native11_14(JNIEnv *env, jclass type, jobject javaHelper) {

    jclass clazz = env->GetObjectClass(javaHelper);

    //獲得int a的標示
    jfieldID a = env->GetFieldID(clazz, "a", "I");
    // 獲取a的值
    int value = env->GetIntField(javaHelper, a);
    LOGD("獲得java屬性a:%d", value);

    env->SetIntField(javaHelper, a, 100);

    // 獲取String b 的標示
    jfieldID b = env->GetStaticFieldID(clazz, "b", "Ljava.lang.String;");
    // 獲取靜態變量的值
    auto bStr = jstring(env->GetStaticObjectField(clazz, b));
    
    const char *bc_str = env->GetStringUTFChars(bStr, JNI_FALSE);
    LOGD("獲得java屬性b:%s", bc_str);

    jstring new_str = env->NewStringUTF("C++字符串");
    env->SetStaticObjectField(clazz, b, new_str);

    // 釋放資源
    env->ReleaseStringUTFChars(bStr, bc_str);
    env->DeleteLocalRef(new_str);
    env->DeleteLocalRef(clazz);

}

4. JNI_OnLoad

調用System.loadLibrary()函數時， 內部就會去查找so中的 JNI_OnLoad 函數，如果存在此函數則調用。

JNI_OnLoad會：

告訴 VM 此 native 組件使用的 JNI 版本。

? 對應了Java版本，android中只支持JNI_VERSION_1_2 、JNI_VERSION_1_4、JNI_VERSION_1_6

? 在JDK1.8有 JNI_VERSION_1_8。

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){
    // 2、4、6都可以
    return JNI_VERSION_1_4;
}

動態注冊

在此之前我們一直在jni中使用的 Java_PACKAGENAME_CLASSNAME_METHODNAME 來進行與java方法的匹配，這種方式我們稱之為靜態注冊。

而動態注冊則意味著方法名可以不用這么長了，在android aosp源碼中就大量的使用了動態注冊的形式

//Java：
native void dynamicNative();
native String dynamicNative(int i);

//C++：
void  dynamicNative1(JNIEnv *env, jobject jobj){
    LOGE("dynamicNative1 動態注冊");
}
jstring  dynamicNative2(JNIEnv *env, jobject jobj,jint i){
    return env->NewStringUTF("我是動態注冊的dynamicNative2方法");
}

//需要動態注冊的方法數組
static const JNINativeMethod mMethods[] = {
        {"dynamicNative","()V", (void *)dynamicNative1},
        {"dynamicNative", "(I)Ljava/lang/String;", (jstring *)dynamicNative2}

};
//需要動態注冊native方法的類名
static const char* mClassName = "com/dds/anyndk/AnyNdk";
jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {
    JNIEnv *env = NULL;
    //獲得 JniEnv
    int r = vm->GetEnv((void **) &env, JNI_VERSION_1_4);
    if (r != JNI_OK) {
        return -1;
    }
    jclass activityCls = env->FindClass(mClassName);
    // 注冊 如果小于0則注冊失敗
    r = env->RegisterNatives(activityCls, mMethods, 2);
    if (r != JNI_OK) {
        return -1;
    }
    return JNI_VERSION_1_4;
}

5. c++線程中調用Java

native調用java需要使用JNIEnv這個結構體，而JNIEnv是由Jvm傳入與線程相關的變量。

但是可以通過JavaVM的AttachCurrentThread方法來獲取到當前線程中的JNIEnv指針。

JavaVM* _vm = 0;
jobject  _instance = 0;
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){
    _vm = vm;
    return JNI_VERSION_1_4;
}


void *task(void *args) {
    JNIEnv *env;
    _vm->AttachCurrentThread(&env, 0);

    jclass clazz = env->GetObjectClass(_instance);
    jmethodID methodId = env->GetStaticMethodID(clazz, "staticMethod", "(Ljava/lang/String;IZ)V");
    jstring staticStr = env->NewStringUTF("C++調用靜態方法");
    env->CallStaticVoidMethod(clazz, methodId, staticStr, 1, true);
    env->DeleteLocalRef(clazz);
    env->DeleteLocalRef(staticStr);

    _vm->DetachCurrentThread();
    return 0;


}

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_dds_anyndk_AnyNdk_native11_15(JNIEnv *env, jclass type, jobject javaHelper) {
    pthread_t pid;
    _instance = env->NewGlobalRef(javaHelper);
    // 開啟線程
    pthread_create(&pid, 0, task, 0);


}

代碼

https://github.com/ddssingsong/AnyNdk