android JNI 学习笔记

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-07-14 16:08 183阅读 0赞

JNI是Java Native Interface的缩写，译为Java本地接口。它允许Java代码和其他语言编写的代码进行交互。在android中提供JNI的方式，让Java程序可以调用C语言程序。android中很多Java类都具有native接口，这些接口由本地实现，然后注册到系统中。

主要的JNI代码放在以下的路径中：frameworks/base/core/jni/，这个路径中的内容被编译成库 libandroid\_runtime.so，这是个普通的动态库，被放置在目标系统的/system/lib目录下。此外，android还有其他的 JNI库。JNI中的各个文件，实际上就是普通的C++源文件；在android中实现的JNI库，需要连接动态库 libnativehelper.so。

1，JNI的实现方式

实现JNI需要在Java源代码中声明，在C++代码中实现JNI的各种方法，并把这些方法注册到系统中。实现JNI的核心是 JNINativeMethod结构体。

typedef struct \{  
       const char\* name;  
       const char\* signature;  
       void\* fnPtr;  
\} JNINativeMethod;

第一个变量name是Java中JNI函数的名字，第二个变量signature用字符串描述函数参数和返回值，第三个变量fnPtr是JNI函数C指针。

在Java代码中，定义的函数由JNI实现时，需要指定函数为native。

2，在应用程序中使用JNI，可以通过代码中/development/samples/SimpleJNI来分析：

A，分析顶层 Android.mk文件

LOCAL\_PACKAGE\_NAME := SimpleJNI    //生成PACKAGE的名字，在out/target/product/smdk6410/obj/APPS

LOCAL\_JNI\_SHARED\_LIBRARIES := libsimplejni //生成JNI共享库的名字，在....smdk6410/obj/SHARED\_LIBRARIES

include $(BUILD\_PACKAGE)                   //以生成APK的方式编译

include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL\_PATH))   //调用下层makefile

B，分析 JNI目录下Android.mk文件

LOCAL\_SRC\_FILES:= /                           //JNI的C++源文件  
          native.cpp

include $(BUILD\_SHARED\_LIBRARY)       //以共享库方式编译

3，JNI的代码实现和调用

A，native.cpp内容

static jint add(JNIEnv \*env, jobject thiz, jint a, jint b)\{\} //定义JAVA方法add

static const char \*classPathName = "com/example/android/simplejni/Native";   //目标JAVA类路径

static JNINativeMethod methods\[\] = \{                   //本地实现方法列表  
             \{"add", "(II)I", (void\*)add \},  
     \};

static int registerNativeMethods(JNIEnv\* env, const char\* className,  
    JNINativeMethod\* gMethods, int numMethods)\{\}   //为调用的某个JAVA类注册本地JNI函数

static int registerNatives(JNIEnv\* env)\{\}                //为当前平台注册所有类及JNI函数

jint JNI\_OnLoad(JavaVM\* vm, void\* reserved)        //为当前虚拟机平台注册本地JNI

以上三个从下到上依次调用

B，SimpleJNI.java 内容

package com.example.android.simplejni;  //JAVA包，跟文件路径对应

import android.app.Activity;  
    import android.os.Bundle;  
    import android.widget.TextView;            //需要包含的类，以便调用函数

public class SimpleJNI extends Activity \{  
    /\*\* Called when the activity is first created. \*/  
    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) \{  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        TextView tv = new TextView(this);  
        int sum = Native.add(2, 3);                     //调用Native类的函数add，该add就是JNI函数，由CPP实现  
        tv.setText("2 + 3 = " + Integer.toString(sum));  
        setContentView(tv);                                //在屏幕上显示  
    \}  
\}

class Native \{  
    static \{  
     // The runtime will add "lib" on the front and ".o" on the end of  
     // the name supplied to loadLibrary.  
        System.loadLibrary("simplejni");              //载入由native.cpp生成的动态库，全名是lib+simplejni+.o  
    \}

static native int add(int a, int b);                  //声明动态库中实现的JNI函数add，供JAVA调用  
\}

编译生成PACKAGE后，安装到MID上，运行即是2+3=5。

JNI 是Java Native Interface。  
Java Native Interface (JNI)标准成为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互操作。

下面就是我在 Android 环境中一个Test JNI 的代码。  
1.   
// TestNativeApi.java  
// Native程序，编译成jar包形式，被上层java应用调用。  
// static 函数中调用 android System.loadLibrary() 来调用 .so 库，  
// loadLibrary()会判断 .so库的类型，如果是jni库，则会调用 .so库中的 JNI\_OnLoad()函数来注册jni interface.

package com.me.test;

import android.util.Log;

public final class TestNativeApi \{

static \{  
        try \{  
            System.loadLibrary("itest\_jni");  
        \} catch (UnsatisfiedLinkError e) \{  
            Log.d("itest\_jni", "itest jni library not found!");  
        \}  
    \}

/\*\*  
     \* This class is uninstantiable.  
     \*/  
    private TestNativeApi() \{  
        // This space intentionally left blank.  
    \}

public native static int apiFunction();

// Android.mk for TestNativeApi.java  
// 通过函数 BUILD\_JAVA\_LIBRARY 编译成jar.

\# Build com.me.test.jar  
\# ============================================================

test\_dirs := /  
 ./test/java/com/me/test

test\_src\_files := $(call all-java-files-under,$(cm\_dirs))

\# ====  the library  =========================================  
include $(CLEAR\_VARS)

LOCAL\_SRC\_FILES := $(test\_src\_files)

LOCAL\_NO\_STANDARD\_LIBRARIES := true  
LOCAL\_JAVA\_LIBRARIES := core framework

LOCAL\_MODULE := com.me.test

include $(BUILD\_JAVA\_LIBRARY)

2.  
// TestInternalApi.cpp  
// JNI interface class, JNI\_OnLoad()函数在.so被load的时候调用  
// JNI interface function中可以调用底层的 C++/C函数控制硬件等

\#define LOG\_TAG "itest\_jni"  
\#include <utils/misc.h>  
\#include <utils/Log.h>  
\#include "jni.h"  
\#include "JNIHelp.h"  
\#include "android\_runtime/AndroidRuntime.h"  
\#include "scm\_dbus\_utils.h"

\#define INTERNALAPI\_PKG\_NAME                "com/me/test/TestNativeApi"

using namespace android;

static jint test\_TestInterAPI\_Func(JNIEnv\* env, jobject clazz)  
\{  
    jint ret = (jint)0;

LOGD("call /"%s/"", \_\_FUNCTION\_\_);  
    return ret;  
\}

/\*  
 \* JNI registration.  
 \*/

static JNINativeMethod gTestInterApiMethods\[\] = \{  
    \{ "apiFunction", "()I", (void \*)test\_TestInterAPI\_Func \}  
\};

int register\_com\_me\_test\_TestInternalApiNative(JNIEnv \*env)  
\{  
    return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, INTERNALAPI\_PKG\_NAME, gTestInterApiMethods, NELEM(gTestInterApiMethods));  
\}

jint JNI\_OnLoad(JavaVM\* vm, void\* reserved)  
\{  
    JNIEnv\* env = NULL;  
    jint result = -1;

LOGD("TestInteralApi JNI loaded");

if (vm->GetEnv((void\*\*) &env, JNI\_VERSION\_1\_4) != JNI\_OK) \{  
        LOGE("GetEnv failed");  
        goto bail;  
    \}  
    assert(env != NULL);

if (register\_com\_me\_test\_TestInternalApiNative(env) < 0) \{  
        LOGE("TestInternalApi native registration failed");  
        goto bail;  
    \}

result = JNI\_VERSION\_1\_4;

bail:  
    return result;  
\}

// Android.mk for TestInternalApi.cpp  
// 通过函数 BUILD\_SHARED\_LIBRARY 编译成 .so .

include $(CLEAR\_VARS)

ifeq ($(TARGET\_ARCH), arm)  
 LOCAL\_CFLAGS += -DPACKED="\_\_attribute\_\_ ((packed))"  
else  
 LOCAL\_CFLAGS += -DPACKED=""  
endif

LOCAL\_SRC\_FILES:= /  
 TestInternalApi.cpp

LOCAL\_C\_INCLUDES += /  
 $(JNI\_H\_INCLUDE)

LOCAL\_SHARED\_LIBRARIES := /  
 libandroid\_runtime /  
 libnativehelper /  
 libcutils /  
 libutils /  
 libdvm

LOCAL\_MODULE:= libitest\_jni

include $(BUILD\_SHARED\_LIBRARY)

endif

Android JNI 使用的数据结构JNINativeMethod详解

Andoird 中使用了一种不同传统Java JNI的方式来定义其native的函数。其中很重要的区别是Andorid使用了一种Java 和 C 函数的映射表数组，并在其中描述了函数的参数和返回值。这个数组的类型是JNINativeMethod，定义如下：

typedef struct \{  
const char\* name;  
const char\* signature;  
void\* fnPtr;  
\} JNINativeMethod;

第一个变量name是Java中函数的名字。

第二个变量signature，用字符串是描述了函数的参数和返回值

第三个变量fnPtr是函数指针，指向C函数。

其中比较难以理解的是第二个参数，例如

"()V"

"(II)V"

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

实际上这些字符是与函数的参数类型一一对应的。

"()" 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

\[I       jintArray      int\[\]  
\[F     jfloatArray    float\[\]  
\[B     jbyteArray    byte\[\]  
\[C    jcharArray    char\[\]  
\[S    jshortArray   short\[\]  
\[D    jdoubleArray double\[\]  
\[J     jlongArray     long\[\]  
\[Z    jbooleanArray boolean\[\]

上面的都是基本类型。如果Java函数的参数是class，则以"L"开头，以";"结尾中间是用"/" 隔开的包及类名。而其对应的C函数名的参数则为jobject. 一个例外是String类，其对应的类为jstring

Ljava/lang/String; String jstring  
Ljava/net/Socket; Socket jobject

如果JAVA函数位于一个嵌入类，则用$作为类名间的分隔符。

例如 "(Ljava/lang/String;Landroid/os/FileUtils$FileStatus;)Z"

本文来自CSDN博客，转载请标明出处：[http://blog.csdn.net/zmg1005/archive/2010/01/18/5205961.aspx][http_blog.csdn.net_zmg1005_archive_2010_01_18_5205961.aspx]

[http_blog.csdn.net_zmg1005_archive_2010_01_18_5205961.aspx]: http://blog.csdn.net/zmg1005/archive/2010/01/18/5205961.aspx