Android中JNI 的一些常用说明 JNI_OnLoad registerNatives registerNativeMethods
Android中JNI 的一些常用说明 JNI_OnLoad registerNatives registerNativeMethods
转自:http://blog.csdn.net/jianguo_liao19840726/article/details/6719224
Android JNI和NDK关系
1、什么JNI
Java Native Interface (JNI)标准是java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
- cpp文件中
- staticJNINativeMethodmethods[]={
- {"native_setText","([BJI)I",(void*)native_setText},
- {"native_clearText","(I)I",(void*)native_clearText},
- {"native_create","(I)I",(void*)native_create},
- {"native_start","()I",(void*)native_start},
- {"native_next","()I",(void*)native_next},
- {"native_flush","()I",(void*)native_flush},
- {"native_stop","()I",(void*)native_stop},
- {"native_pause","()I",(void*)native_pause},
- {"native_resume","()I",(void*)native_resume},
- {"native_get_current_position","()J",(void*)native_get_current_position},
- {"native_setSpeed","(I)I",(void*)native_setSpeed},
- {"native_getSynSpeed","()I",(void*)native_getSynSpeed},
- {"native_finalize","()I",(void*)native_finalize},
- {"native_delete","()I",(void*)native_delete},
- };
- //ClasspathnameforRegister
- staticconstchar*classPathName="android/tts/TTS";
- /*
- *Registerseveralnativemethodsforoneclass.
- */
- staticintregisterNativeMethods(JNIEnv*env,constchar*className,
- JNINativeMethod*gMethods,intnumMethods)
- /*
- *Registernativemethodsforallclassesweknowabout.
- *
- *returnsJNI_TRUEonsuccess.
- */
- staticintregisterNatives(JNIEnv*env)
- {
- if(!registerNativeMethods(env,classPathName,
- methods,sizeof(methods)/sizeof(methods[0]))){
- returnJNI_FALSE;
- }
- returnJNI_TRUE;
- }
- java文件中
- staticnativeintnative_create(intstreamType);
- staticnativeintnative_setSpeed(intspeed);
- staticnativeintnative_setText(bytestr[],longlength,intislast);
- staticnativeintnative_clearText(intappID);
- staticnativeintnative_start();
- staticnativeintnative_next();
- staticnativeintnative_flush();
- staticnativeintnative_pause();
- staticnativeintnative_resume();
- staticnativeintnative_stop();
- staticnativeintnative_finalize();
- staticnativeintnative_delete();
- staticnativeintnative_getSynSpeed();
- staticnativebooleannative_isPlaying();
- staticnativelongnative_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
- typedefunion{
- JNIEnv*env;
- void*venv;
- }UnionJNIEnvToVoid;
- /*Thisfunctionwillbecallwhenthelibraryfirstbeloaded*/
- jintJNI_OnLoad(JavaVM*vm,void*reserved)
- {
- UnionJNIEnvToVoiduenv;
- JNIEnv*env=NULL;
- LOGI("JNI_OnLoad!");
- if(vm->GetEnv((void**)&uenv.venv,JNI_VERSION_1_4)!=JNI_OK){
- LOGE("ERROR:GetEnvfailed");
- return-1;
- }
- env=uenv.env;;
- if(registerNatives(env)!=JNI_TRUE){
- LOGE("ERROR:registerNativesfailed");
- return-1;
- }
- returnJNI_VERSION_1_4;
- }
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:
- #defineLOG_TAG"HelloJni"
- #defineLOG_NDEBUG0
- #defineLOG_NIDEBUG0
- #defineLOG_NDDEBUG0
- #include<string.h>
- #include<jni.h>
- #include<utils/Log.h>
- jstringJava_com_inc_android_ime_HelloJni_stringFromJNI(JNIEnv*env,jobjectthiz){
- LOGI("CallstringFromJNI!\n");
- return(*env)->NewStringUTF(env,"HellofromJNI(中文)!");
- }
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
- typedefstruct{
- constchar*name;//java方法名称
- constchar*signature;//java方法签名
- void*fnPtr;//c/c++的函数指针
- }JNINativeMethod;
参照上文示例中初始化该结构的代码:
[cpp] view plain copy
- //定义方法隐射关系
- staticJNINativeMethodmethods[]={
- {"sayHello","(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;",(void*)sayHello},
- };
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
Thejvalue
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.Table3-2shows these type signatures.
Type Signature | Java Type |
---|---|
Z | boolean |
B | byte |
C | char |
S | short |
I | int |
J | long |
F | float |
D | double |
L fully-qualified-class ; | fully-qualified-class |
[ type | type[] |
( arg-types ) ret-type | method type |
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://www.top-e.org/jiaoshi/html/?168.html
http://neillife.blogspot.com/2009/01/how-to-add-new-module-to-android.html
http://blog.csdn.net/zhenyongyuan123/article/details/5862054
http://download.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/jniTOC.html
http://cnetwei.iteye.com/blog/825306
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