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前言

或许你知道了jni的简单调用，其实不算什么百度谷歌一大把，虽然这些jni绝大多数情况下都不会让我们安卓工程师来弄，毕竟还是有点难，但是我们还是得打破砂锅知道为什么这样干吧，至少也让我们知道调用流程和数据类型以及处理方法，或许你会有不一样的发现。

其实总的来说从java的角度来看.h文件就是java中的interface(插座)，然后.c/.cpp文件呢就是实现类罢了，然后数据类型和java还是有点出入我们还是得了解下（妈蛋，天气真热不适合生存了）。

今天也给出一个JNI动态注册native方法的例子，如图：

JNI实现步骤

JNI 开发流程主要分为以下步骤：

• 编写声明了 native 方法的 Java 类
• 将 Java 源代码编译成 class 字节码文件
• 用 javah -jni 命令生成.h头文件（javah 是 jdk 自带的一个命令，-jni 参数表示将 class 中用native 声明的函数生成 JNI 规则的函数）
• 用本地代码（c/c++）实现.h头文件中的函数
• 将(c/c++)文件编译成动态库（Windows：*.dll，linux/unix：*.so，mac os x：*.jnilib）
• 拷贝动态库至本地库目录下，并运行 Java 程序（System.loadLibrary(“xxx”)）

  我们安卓开发工程师显然只需要编写native的java类，然后clean下编译器知道把我们的java编译成了class文件，但是我们必须知道是调用了javac命令，javah jni命令我们还是得执行，其他的工作就差不多了，不管是什么编译器，反正jni步骤就这样。

  JVM 查找 native 方法

  JVM 查找 native 方法有两种方式：

  • 按照 JNI 规范的命名规则
  • 调用 JNI 提供的 RegisterNatives 函数，将本地函数注册到 JVM 中。

    是不是感到特别的意外，jni还能够利用RegisterNatives 函数查找native方法，其实我也才刚刚知道有这方法，因为要根据包名类名方法名的规范来写是很傻逼的，哈哈，有的人或许觉得这样很直观。

    严格按照命名规则实现native方法的调用

    我们还是按步骤来说吧，先来解读JNI规范的命名规则：

    * 我们先来看下.h文件 *

    #include #ifndef _Included_com_losileeya_jnimaster_JNIUtils#define _Included_com_losileeya_jnimaster_JNIUtils#ifdef __cplusplusextern {#endifJNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_losileeya_jnimaster_JNIUtils_say (JNIEnv *, jclass,jstring);#ifdef __cplusplus}#endif#endif

    我们再来看下Linux 下jni_md.h头文件内容：

    #ifndef _JAVASOFT_JNI_MD_H_ #define _JAVASOFT_JNI_MD_H_ #define JNIEXPORT #define JNIIMPORT #define JNICALL typedef int jint; #ifdef _LP64 /* 64-bit Solaris */ typedef long jlong; #else typedef long long jlong; #endif typedef signed char jbyte; #endif

    从上面我们可以看出文件以#ifndef开始然后#endif 结尾，不会C的话是不是看起来有点蛋疼，#号呢代表宏，这里来普及一下宏的使用和定义。

    #define 标识符 字符串其中，#表示这是一条预处理命令；#define为宏定义命令；“标识符”为宏定义的宏名；“字符串”可以上常数、表达式、格式串等。

    举例如下：

    #define PI 3.14 void main(){printf(, PI); }

    条件编译的命令

    #ifndef def语句1# else语句2# endif表示如果def在前面进行了宏定义那么就编译语句1（语句2不编译），否则编译语句2（语句1不编译）

    再看我们.h文件并没有else，所以我们就编译宏定义的本地方法类（com_losileeya_jnimaster_JNIUtils），你突然就会发现我们的宏是我们的native类，然后把包名点类名的点改成了下划线，然后你会发现多了_Included不要多想，就是included关键字加个下划线，这样我们就给本地类进行了宏定义。然后

    #ifdef __cplusplusextern “C” {#endif

    这是说明如果宏定义了c++，并且里面有c我们还是支持c的，并且c代码写extern “C” {｝里面。可以看出#endif对应上面的#ifdef-cplusplus，#ifdef-cplusplus对应最后的#endif, #ifdef与#endif总是一一对应的，表明条件编译开始和结束。

    JNIEXPORT 和 JNICALL 的作用因为安卓是跑在 Linux 下的，所以从 Linux 下的jni_md.h头文件可以看出来，JNIEXPORT 和 JNICALL 是一个空定义，所以在 Linux 下 JNI 函数声明可以省略这两个宏。再来看我们的方法：

    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_losileeya_jnimaster_JNIUtils_say (JNIEnv *, jclass,jstring)

    函数命名规则为：Java_类全路径_方法名。如：Java_com_losileeya_jnimaster_JNIUtils_say，其中Java_是函数的前缀，com_losileeya_jnimaster_JNIUtils是类名，say是方法名，它们之间用 _(下划线) 连接。

    • 第一个参数：JNIEnv* 是定义任意 native 函数的第一个参数（包括调用 JNI 的 RegisterNatives 函数注册的函数），指向 JVM 函数表的指针，函数表中的每一个入口指向一个 JNI 函数，每个函数用于访问 JVM 中特定的数据结构。
    • 第二个参数：调用 Java 中 native 方法的实例或 Class 对象，如果这个 native 方法是实例方法，则该参数是 jobject，如果是静态方法，则是 jclass。
    • 第三个参数：Java 对应 JNI 中的数据类型，Java 中 String 类型对应 JNI 的 jstring 类型。（后面会详细介绍 JAVA 与 JNI 数据类型的映射关系）。

      函数返回值类型：夹在 JNIEXPORT 和 JNICALL 宏中间的 jstring，表示函数的返回值类型，对应 Java 的String 类型。

      如果你需要装逼的话你就可以自己去写.h文件，然后就可以抛弃javah -jni 命令，只需要按照函数命名规则编写相应的函数原型和实现即可（逼就是这么装出来的）

      RegisterNatives动态获取本地方法

      是不是感觉一个方法的名字太长非常的蛋疼，然后我们呢直接使用，RegisterNatives来自己命名调用native方法，这样是不是感觉好多了。

      要实现呢，我们必须重写JNI_OnLoad（）方法这样就会当调用 System.loadLibrary(“XXXX”)方法的时候直接来调用JNI_OnLoad（），这样就达到了动态注册实现native方法的作用。

      /** System.loadLibrary()时调用* 如果成功返回JNI版本, 失败返回-1*/JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) { JNIEnv* env = NULL; jint result = -1; if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) { return -1; } assert(env != NULL); if (!registerNatives(env)) {//注册 return -1; } //成功 result = JNI_VERSION_1_4; return result;}

      并且我们需要为类注册本地方法，那样就能方便我们去调用，不多说看方法：

      static int registerNatives(JNIEnv* env) { return registerNativeMethods(env, JNIREG_CLASS, gMethods,sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0]));}

      也可以为某一个类注册本地方法

      static int registerNativeMethods(JNIEnv* env , const char* className , JNINativeMethod* gMethods, int numMethods) { jclass clazz; clazz = (*env)->FindClass(env, className); if (clazz == NULL) { return JNI_FALSE; } if ((*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, numMethods) < 0) { return JNI_FALSE; } return JNI_TRUE;}

      JNINativeMethod 结构体的官方定义

      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Java中函数的参数和返回值

      • 第三个变量fnPtr是函数指针，指向native函数。前面都要接 (void *)

        第一个变量与第三个变量是对应的，一个是java层方法名，对应着第三个参数的native方法名字(不明白请看后面代码就会清楚了)。

        哈哈最后我们就把native方法绑定到JNINativeMethod上我们来看下事例:

        static JNINativeMethod gMethods[] = { {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_setDataSource}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_setVideoSurface}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_prepare}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_start}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_stop}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getVideoWidth}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getVideoHeight}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_seekTo}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_pause}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_isPlaying}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getCurrentPosition}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getDuration}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_release}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_reset}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_setAudioStreamType}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_init}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_setup}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_finalize}, {, , (void *)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_suspend_resume}, };

        第一个参数就是我们写的方法，第三个就是.h文件里面的方法，第二个参数显得有点难度，这里会主要去讲。主要是第二个参数比较复杂：

        括号里面表示参数的类型，括号后面表示返回值。

        • “()” 中的字符表示参数，后面的则代表返回值。例如”()V” 就表示void * Fun();
        • “(II)V” 表示 void Fun(int a, int b);
        • “(II)I” 表示 int sum(int a, int b);

        这些字符与函数的参数类型的映射表如下：字符 Java类型 C类型V void voidZ jboolean booleanI jint intJ jlong longD jdouble doubleF jfloat floatB jbyte byteC jchar charS 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[]如图：

        • 对象类型：以”L”开头，以”;”结尾，中间是用”/” 隔开。如上表第1个
        • 数组类型：以”[“开始。如上表第2个（n维数组的话，则是前面多少个”[“而已，如”[[[D”表示“double[][][]”）

        • 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 jstringLjava/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/FileUtilsFileStatus;)Z”

          好了，所有 的介绍也完了，那么我们就来实现我们的代码：（果断把h文件删除，看效果）JNIUtil.c：

          jstring call(JNIEnv* env, jobject thiz){ return (*env)->NewStringUTF(env, );}jint sum(JNIEnv* env, jobject jobj,jint num1,jint num2){ return num1+num2;}/*** 方法对应表*/static JNINativeMethod gMethods[] = { {, , (void*)call}, {, , (void*)sum},};/** 为某一个类注册本地方法*/static int registerNativeMethods(JNIEnv* env , const char* className , JNINativeMethod* gMethods, int numMethods) { jclass clazz; clazz = (*env)->FindClass(env, className); if (clazz == NULL) { return JNI_FALSE; } if ((*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, numMethods) < 0) { return JNI_FALSE; } return JNI_TRUE;}/** 为所有类注册本地方法*/static int registerNatives(JNIEnv* env) { return registerNativeMethods(env, JNIREG_CLASS, gMethods, sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0]));}/** System.loadLibrary()时调用* 如果成功返回JNI版本, 失败返回-1*/JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) { JNIEnv* env = NULL; jint result = -1; if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) { return -1; } assert(env != NULL); if (!registerNatives(env)) {//注册 return -1; } //成功 result = JNI_VERSION_1_4; return result;}

          代码写完了，主要也是利用findClass来获取方法，从而实现方法的调用。效果重现：

          demo 传送梦：RegisterNatives.rar

          JNI数据类型及常用方法（JNI安全手册）

          基本类型和本地等效类型表：

          引用类型：

          接口函数表:

          const struct JNINativeInterface ... = { NULL, NULL, NULL, NULL, GetVersion, DefineClass, FindClass, NULL, NULL, NULL, GetSuperclass, IsAssignableFrom, NULL, Throw, ThrowNew, ExceptionOccurred, ExceptionDescribe, ExceptionClear, FatalError, NULL, NULL, NewGlobalRef, DeleteGlobalRef, DeleteLocalRef, IsSameObject, NULL, NULL, AllocObject, NewObject, NewObjectV, NewObjectA, GetObjectClass, IsInstanceOf, GetMethodID, CallObjectMethod, CallObjectMethodV, CallObjectMethodA, CallBooleanMethod, CallBooleanMethodV, CallBooleanMethodA, CallByteMethod, CallByteMethodV, CallByteMethodA, CallCharMethod, CallCharMethodV, CallCharMethodA, CallShortMethod, CallShortMethodV, CallShortMethodA, CallIntMethod, CallIntMethodV, CallIntMethodA, CallLongMethod, CallLongMethodV, CallLongMethodA, CallFloatMethod, CallFloatMethodV, CallFloatMethodA, CallDoubleMethod, CallDoubleMethodV, CallDoubleMethodA, CallVoidMethod, CallVoidMethodV, CallVoidMethodA, CallNonvirtualObjectMethod, CallNonvirtualObjectMethodV, CallNonvirtualObjectMethodA, CallNonvirtualBooleanMethod, CallNonvirtualBooleanMethodV, CallNonvirtualBooleanMethodA, CallNonvirtualByteMethod, CallNonvirtualByteMethodV, CallNonvirtualByteMethodA, CallNonvirtualCharMethod, CallNonvirtualCharMethodV, CallNonvirtualCharMethodA, CallNonvirtualShortMethod, CallNonvirtualShortMethodV, CallNonvirtualShortMethodA, CallNonvirtualIntMethod, CallNonvirtualIntMethodV, CallNonvirtualIntMethodA, CallNonvirtualLongMethod, CallNonvirtualLongMethodV, CallNonvirtualLongMethodA, CallNonvirtualFloatMethod, CallNonvirtualFloatMethodV, CallNonvirtualFloatMethodA, CallNonvirtualDoubleMethod, CallNonvirtualDoubleMethodV, CallNonvirtualDoubleMethodA, CallNonvirtualVoidMethod, CallNonvirtualVoidMethodV, CallNonvirtualVoidMethodA, GetFieldID, GetObjectField, GetBooleanField, GetByteField, GetCharField, GetShortField, GetIntField, GetLongField, GetFloatField, GetDoubleField, SetObjectField, SetBooleanField, SetByteField, SetCharField, SetShortField, SetIntField, SetLongField, SetFloatField, SetDoubleField, GetStaticMethodID, CallStaticObjectMethod, CallStaticObjectMethodV, CallStaticObjectMethodA, CallStaticBooleanMethod, CallStaticBooleanMethodV, CallStaticBooleanMethodA, CallStaticByteMethod, CallStaticByteMethodV, CallStaticByteMethodA, CallStaticCharMethod, CallStaticCharMethodV, CallStaticCharMethodA, CallStaticShortMethod, CallStaticShortMethodV, CallStaticShortMethodA, CallStaticIntMethod, CallStaticIntMethodV, CallStaticIntMethodA, CallStaticLongMethod, CallStaticLongMethodV, CallStaticLongMethodA, CallStaticFloatMethod, CallStaticFloatMethodV, CallStaticFloatMethodA, CallStaticDoubleMethod, CallStaticDoubleMethodV, CallStaticDoubleMethodA, CallStaticVoidMethod, CallStaticVoidMethodV, CallStaticVoidMethodA, GetStaticFieldID, GetStaticObjectField, GetStaticBooleanField, GetStaticByteField, GetStaticCharField, GetStaticShortField, GetStaticIntField, GetStaticLongField, GetStaticFloatField, GetStaticDoubleField, SetStaticObjectField, SetStaticBooleanField, SetStaticByteField, SetStaticCharField, SetStaticShortField, SetStaticIntField, SetStaticLongField, SetStaticFloatField, SetStaticDoubleField, NewString, GetStringLength, GetStringChars, ReleaseStringChars, NewStringUTF, GetStringUTFLength, GetStringUTFChars, ReleaseStringUTFChars, GetArrayLength, NewObjectArray, GetObjectArrayElement, SetObjectArrayElement, NewBooleanArray, NewByteArray, NewCharArray, NewShortArray, NewIntArray, NewLongArray, NewFloatArray, NewDoubleArray, GetBooleanArrayElements, GetByteArrayElements, GetCharArrayElements, GetShortArrayElements, GetIntArrayElements, GetLongArrayElements, GetFloatArrayElements, GetDoubleArrayElements, ReleaseBooleanArrayElements, ReleaseByteArrayElements, ReleaseCharArrayElements, ReleaseShortArrayElements, ReleaseIntArrayElements, ReleaseLongArrayElements, ReleaseFloatArrayElements, ReleaseDoubleArrayElements, GetBooleanArrayRegion, GetByteArrayRegion, GetCharArrayRegion, GetShortArrayRegion, GetIntArrayRegion, GetLongArrayRegion, GetFloatArrayRegion, GetDoubleArrayRegion, SetBooleanArrayRegion, SetByteArrayRegion, SetCharArrayRegion, SetShortArrayRegion, SetIntArrayRegion, SetLongArrayRegion, SetFloatArrayRegion, SetDoubleArrayRegion, RegisterNatives, UnregisterNatives, MonitorEnter, MonitorExit, GetJavaVM,};

          基本上jni的数据和方法都差不多放这里了，你就可以随便开发了。这个你也可以去看jni完全手册

          JNI与C/C++数据类型的转换（效率开发）

          字符数组与jbyteArray

          int byteSize = (int) env->GetArrayLength(jbyteArrayData); unsigned char* data = new unsigned char[byteSize + 1];env->GetByteArrayRegion(jbyteArrayData, 0, byteSize, reinterpret_cast(data));data[byteSize] = '';

          jbyte *jb = (jbyte*) data; //data是字符数组类型jbyteArray jarray = env->NewByteArray(byteSize); //byteSize是字符数组大小env->SetByteArrayRegion(jarray, 0, byteSize, jb);

          字符数组与jstring

          char* JstringToChar(JNIEnv* env, jstring jstr) { if(jstr == NULL) { return NULL; } char* rtn = NULL; jclass clsstring = env->FindClass(); jstring strencode = env->NewStringUTF(); jmethodID mid = env->GetMethodID(clsstring, , ); jbyteArray barr = (jbyteArray) env->CallObjectMethod(jstr, mid, strencode); jsize alen = env->GetArrayLength(barr); jbyte* ba = env->GetByteArrayElements(barr, JNI_FALSE); if (alen > 0) { rtn = (char*) malloc(alen + 1); memcpy(rtn, ba, alen); rtn[alen] = 0; } env->ReleaseByteArrayElements(barr, ba, 0); return rtn;}

          jstring StrtoJstring(JNIEnv* env, const char* pat){ jclass strClass = env->FindClass(); jmethodID ctorID = env->GetMethodID(strClass, , ); jbyteArray bytes = env->NewByteArray(strlen(pat)); env->SetByteArrayRegion(bytes, 0, strlen(pat), (jbyte*)pat); jstring encoding = env->NewStringUTF(); return (jstring)env->NewObject(strClass, ctorID, bytes, encoding);}

          特么最简单的可以直接使用

          jstring jstr = env->NewStringUTF(str);

          jint与int的互转都可以直接使用强转，如：

          jint i = (jint) 1024;

          上面的代码你看见了吗，都是env的一级指针来做的，所以是cpp的使用方法，如果你要转成c的那么就把env替换为（*env）好了，具体的方法可能有点小改动（请自行去参考jni手册），报错的地方请自行引入相关的.h文件，估计对你了解jni有更深的了解。

          总结

          本篇主要介绍了JNI动态注册native方法，并且顺便截了几个jni的图，以及使用的基本数据转换处理，至于实际应用中比如java 调用c,c调用java以及混合调用等我们都需要实践中去处理问题。

          本文永久更新链接地址：http://www.xuebuyuan.com/Linux/2017-02/140130.htm

          以上就上有关JNI动态注册native方法及JNI数据使用的全部内容，学步园全面介绍编程技术、操作系统、数据库、web前端技术等内容。