JNI NDK 入门指南：开启 Native 开发之旅

2023-09-22 17:17:39

引言

JNI（Java Native Interface）是 Java 编程语言与本地代码（例如 C/C++）交互的强大桥梁。它允许 Java 程序员访问本机函数、数据结构和系统资源，从而扩展其功能并提高性能。对于希望利用 Android 的底层功能或优化其应用程序的开发人员来说，JNI 至关重要。

本指南旨在为初学者提供有关 JNI NDK（Native Development Kit）的基础知识，帮助您入门本地开发并解锁其优势。我们将深入探讨 JNI 开发流程、native 方法命名约定以及 JNIEnv* 结构的使用。

JNI 开发流程

JNI 开发流程包括以下步骤：

创建 Java 代码： 定义 Java 接口，其中包含您希望从本地代码访问的方法和类。
生成头文件： 使用 javah 命令生成一个 .h 头文件，该头文件包含 Java 代码的本机声明。
编写本地代码： 使用 C/C++ 编写本地代码来实现 JNI 方法。
编译本地代码： 使用 NDK 工具链编译本地代码，生成可由 Java 虚拟机 (JVM) 加载的共享库 (.so)。
加载共享库： 在 Java 代码中加载共享库，并调用 JNI 方法。

Native 方法命名约定

JNI 方法在 C/C++ 中的命名遵循特定的约定：

方法名： Java 中的方法名后加上下划线和方法签名，例如 Java_com_example_mylibrary_MyClass_myMethod。
方法签名： 用 Java Native Interface (JNI) 规范中定义的符字符表示方法参数和返回值类型，例如 (Ljava/lang/String;)V 表示接受一个 String 参数并返回 void 的方法。

JNIEnv 结构*

JNIEnv* 结构是访问 JNI 接口方法的指针。它是每个 native 方法的第一个参数，提供了对以下功能的访问：

获取 Java 对象的引用 (GetObjectClass)
调用 Java 方法 (CallObjectMethod)
获取 Java 数组元素 (GetArrayLength)
抛出 Java 异常 (Throw)

示例代码

以下是一个简单的 JNI 方法示例，它从 Java 字符串中提取第一个字符：

#include <jni.h>

JNIEXPORT jchar JNICALL Java_com_example_mylibrary_MyClass_getFirstChar(JNIEnv* env, jobject thiz, jstring str) {
  const char* cstr = (*env)->GetStringUTFChars(env, str, NULL);
  jchar firstChar = cstr[0];
  (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, str, cstr);
  return firstChar;
}

最佳实践

遵循以下最佳实践可确保您的 JNI 代码高效且可靠：