Android JNI介绍（三）—Java和Native的互相调用
2023-10-29 02:54:33
Java 与本机代码交互：调用本机方法的指南
在软件开发中，Java 虚拟机 (JVM) 允许 Java 程序与用不同语言编写的本机代码交互。本机代码，通常用 C 或 C++ 编写，提供了一种高效的方法来处理密集型任务或与系统硬件直接交互。在本文中，我们将深入探讨 Java 如何调用本机方法，重点介绍 JNI（Java Native Interface） 的关键方面。
创建 JNIEnv 接口
JNIEnv 接口是 Java 和本机代码之间通信的关键桥梁。它提供了一组函数，允许本机代码访问 Java 虚拟机并与 Java 对象和方法交互。JNIEnv 接口通常在动态库加载时通过 JNI_OnLoad() 函数创建。
获取 Java 类和方法 ID
要调用本机方法，我们需要获取 Java 类的 jclass 对象和方法的 jmethodID 对象。jclass 对象可以通过 FindClass() 函数获取，jmethodID 对象可以通过 GetMethodID() 函数获取。这些 ID 标识 Java 类和方法，使本机代码可以访问它们。
调用本机方法
一旦我们获得了 jclass 和 jmethodID 对象，就可以使用 Call
本机代码调用 Java 方法
反之亦然，本机代码也可以调用 Java 方法。本机代码必须先获取 Java 类的 jclass 对象和方法的 jmethodID 对象，然后才能使用 Call
获取 Java 虚拟机
JNI_GetJavaVM() 函数允许本机代码检索 Java 虚拟机的指针。Java 虚拟机指针对于访问 JNIEnv 接口和加载 Java 类至关重要。
加载 Java 类
DefineClass() 函数允许本机代码加载 Java 类。它接受一个 class 文件数组和数组长度作为参数，并返回一个 jclass 对象。
获取方法 ID
使用 GetMethodID() 函数，本机代码可以从 jclass 对象获取方法的 jmethodID 对象。它接受 jclass 对象、方法名和方法签名作为参数。
调用 Java 方法
与调用本机方法类似，本机代码可以使用 Call
示例
以下是一个 Java 代码示例，其中包含一个调用本机方法的 Java 类：
public class JavaClass {
public native int getSum(int a, int b);
public static void main(String[] args) {
JavaClass javaClass = new JavaClass();
int result = javaClass.getSum(10, 20);
System.out.println("The sum is: " + result);
}
}
相应的本机代码实现可以如下所示：
#include <jni.h>
JNIEXPORT jint JNICALL Java_JavaClass_getSum(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b) {
return a + b;
}
注意事项
- JNIEnv 接口是一个局部变量，在本地方法调用结束后会被释放。因此，避免在本地方法中存储 JNIEnv 接口。
- Java 对象在 Java 虚拟机中创建，本地代码只能通过 JNIEnv 接口访问 Java 对象。
- 本地代码在调用 Java 方法之前必须先获取 Java 虚拟机和加载 Java 类。
常见问题解答
1. 为什么使用本机方法？
本机方法提供了一种访问系统资源、提高性能或与外部库集成的方法，这些方法对于纯 Java 代码来说是不可用的。
2. JNI 是如何工作的？
JNI 是一个接口，提供了一组函数，允许本地代码与 Java 虚拟机交互并调用 Java 方法。
3. 本机方法可以访问 Java 虚拟机中的所有对象吗？
不，本机方法只能通过 JNIEnv 接口访问 Java 虚拟机中的对象。
4. 调用本地方法需要加载本地库吗？
是的，调用本地方法需要加载包含本地代码实现的本地库。
5. JNIEnv 接口什么时候被创建和销毁？
JNIEnv 接口在本地库加载时被创建，并在本地库卸载时被销毁。
结论
Java Native Interface (JNI) 为 Java 程序员提供了一种强大的机制，可让他们利用本地代码的优势，增强其应用程序的功能。通过理解 JNI 的核心概念和遵循最佳实践，开发人员可以无缝地将 Java 与本机代码集成，从而创造出高效且功能强大的应用程序。
