Java调用Native模块

Hello-JNI这个示例的结构很简单：首先我们使用Eclipse新建一个OPhone应用的Java工程，并添加一个 com.example.hellojni.HelloJni的类。这个类实际上是一个Activity，稍后我们会创建一个TextView，并显示一 些文字在上面。

要在Java代码中使用Native模块，必须先对Native函数进行声明。在我们的例子中，打开HelloJni.java文件，可以看到如下的声明：

从上述声明中我们可以知道，这个stringFromJNI()函数就是要在Java代码中调用的Native函数。接下来我们要创建一个hello-jni.c的C文件，内容很简单，只有如下一个函数：

#include<string.h>

#include<jni.h>

jstring

Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI(JNIEnv*env,

jobjectthiz){

return(*env)->NewStringUTF(env,"HellofromJNI!");

}

从函数名可以看出，这个Native函数对应的正是我们在com.example.hellojni.HelloJni这个中声明的Native函数String stringFromJNI()的具体实现。

从上面Native函数的命名上我们可以了解到JNI函数的命名规则： Java代码中的函数声明需要添加 native关键 字；Native的对应函数名要以“Java_”开头，后面依次跟上Java的“package名”、“class名”、“函数名”，中间以下划线“_” 分割，在package名中的“.”也要改为“_”。此外，关于函数的参数和返回值也有相应的规则。对于Java中的基本类型如 int、 double、 char等，在Native端都有相对应的类型来表示，如 jint、 jdouble、 jchar等；其他的对象类型则统统由 jobject来表示（ String是个例外，由于其使用广泛，故在Native代码中有 jstring这个类型来表示，正如在上例中返回值 String对应到Native代码中的返回值 jstring）。而对于Java中的数组，在Native中由 jarray对应，具体到基本类型和一般对象类型的数组则有 jintArray等和 jobjectArray分别对应（ String数组在这里没有例外，同样用 jobjectArray表示）。还有一点需要注意的是，在JNI的Native函数中，其前两个参数 JNIEnv*和 jobject是必需的——前者是一个 JNIEnv结构体的指针，这个结构体中定义了很多JNI的接口函数指针，使开发者可以使用JNI所定义的接口功能；后者指代的是调用这个JNI函数的Java对象，有点类似于C++中的 this指针。在上述两个参数之后，还需要根据Java端的函数声明依次对应添加参数。在上例中，Java中声明的JNI函数没有参数，则Native的对应函数只有类型为 JNIEnv*和 jobject的两个参数。

当然，要使用JNI函数，还需要先加载Native代码编译出来的动态库文件（在Windows上是.dll，在Linux上则为.so）。这个动作是通过如下语句完成的：

static{

System.loadLibrary("hello-jni");

System.loadLibrary("hello-jni");

}

注意这里调用的共享库名遵循Linux对库文件的命名惯例，因为OPhone的核心实际上是Linux系统——上例中，实际加载的库文件应为 “libhello-jni.so”，在引用时遵循命名惯例，不带“lib”前缀和“.so”的扩展名。对于没有按照上述惯例命名的Native库，在加 载时仍需要写成完整的文件名。

JNI函数的使用方法和普通Java函数一样。在本例中，调用代码如下：

TextViewtv=newTextView(this);

tv.setText(stringFromJNI());

setContentView(tv);

就可以在TextView中显示出来自于Native函数的字符串。怎么样，是不是很简单呢？

Native调用Java模块

从OPhone的系统架构来看，JVM和Native系统库位于内核之上，构成OPhone Runtime；更多的系统功能则是通过在其上的Application Framework以Java API的形式提供的。因此，如果希望在Native库中调用某些系统功能，就需要通过JNI来访问Application Framework提供的API。

JNI规范定义了一系列在Native代码中访问Java对象及其成员与方法的API。下面我们还是通过示例来具体讲解。首先，新建一个 SayHello的类，代码如下：

packagecom.example.hellojni;

classSayHello{

publicStringsayHelloFromJava(StringnativeMsg){

Stringstr=nativeMsg+"ButshowninJava!";

returnstr;

}

classSayHello{

Stringstr=nativeMsg+"ButshowninJava!";

}

接下来要实现的就是在Native代码中调用这个 SayHello类中的sayHelloFromJava方法。

一般来说，要在Native代码中访问Java对象，有如下几个步骤：

1.得到该Java对象的类定义。JNI定义了 jclass这个类型来表示Java的类的定义，并提供了FindClass接口，根据类的完整的包路径即可得到其 jclass。

2.根据 jclass创建相应的对象实体，即 jobject。在Java中，创建一个新对象只需要使用 new关键字即可，但在Native代码中创建一个对象则需要两步：首先通过JNI接口GetMethodID得到该类的构造函数，然后利用NewObject接口构造出该类的一个实例对象。

3.访问 jobject中的成员变量或方法。访问对象的方法是先得到方法的Method ID，然后使用Call< Type>Method 接口调用，这里Type对应相应方法的返回值——返回值为基本类型的都有相对应的接口，如CallIntMethod；其他的返回值（包括String） 则为CallObjectMethod。可以看出，创建对象实质上是调用对象的一个特殊方法，即构造函数。访问成员变量的步骤一样：首先 GetFieldID得到成员变量的ID，然后Get/Set< Type>Field读/写变量值。

上面概要介绍了从Native代码中访问Java对象的过程，下面我们结合示例来具体看一下。如下是调用sayHelloFromJava方法的Native代码：

jstringhelloFromJava(JNIEnv*env){

jstringstr=NULL;

jclassclz=(*env)->FindClass(env,"com/example/hellojni/SayHello");

jmethodIDctor=(*env)->GetMethodID(env,clz,"<init>","()V");

jobjectobj=(*env)->NewObject(env,ctor);

jmethodIDmid=(*env)->GetMethodID(env,"sayHelloFromJava","(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");

if(mid){

jstringjmsg=(*env)->NewStringUTF(env,"I'mborninnative.");

str=(*env)->CallObjectMethod(env,obj,mid,jmsg);

}

returnstr;

jstringstr=NULL;

"()V");

"(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");

"I'mborninnative.");

可以看到，上述代码和前面讲到的步骤完全相符。这里提一下编程时要注意的要点：1、FindClass要写明Java类的完整包路径，并将 “.”以“/”替换；2、GetMethodID的第三个参数是方法名（对于构造函数一律用“<init>”表示），第四个参数是方法的“签 名”，需要用一个字符串序列表示方法的参数（依声明顺序）和返回值信息。由于篇幅所限，这里不再具体说明如何根据方法的声明构造相应的“签名”，请参考 JNI的相关文档。

关于上面谈到的步骤再补充说明一下：在JNI规范中，如上这种使用NewObject创建的对象实例被称为“Local Reference”，它仅在创建它的Native代码作用域内有效，因此应避免在作用域外使用该实例及任何指向它的指针。如果希望创建的对象实例在作用 域外也能使用，则需要使用NewGlobalRef接口将其提升为“Global Reference”——需要注意的是，当Global Reference不再使用后，需要显式的释放，以便通知JVM进行垃圾收集。