JNI函数实战经验分享：JNI中的全局引用与局部引用、异常处理、线程操作

JNI 深度解析：全局引用、局部引用、异常处理和线程操作

简介

JNI（Java Native Interface）是 Java 语言中用于调用 C/C++ 函数的接口，它允许 Java 程序与本地代码进行交互，从而实现跨平台开发。在 JNI 函数的使用中，全局引用和局部引用、异常处理、线程操作是经常遇到的问题，也是容易出现错误的地方。本文将深入探讨这些问题，并分享相关的经验和技巧，帮助您在使用 JNI 函数时避免常见陷阱，从而顺利进行跨平台开发。

全局引用与局部引用

JNI 函数的使用中涉及到两种引用类型：全局引用和局部引用。

• 全局引用： 全局引用是指在整个 Java 虚拟机中都存在的引用，只要没有被显式地释放，它就不会被垃圾回收器回收。全局引用通常用于存储一些需要长期保存的对象，例如一个 C++ 对象指针。
• 局部引用： 局部引用是指只在某个特定范围内存在的引用，例如在某个函数调用中或某个块中。局部引用在使用结束后，将会被垃圾回收器回收。局部引用通常用于存储一些临时对象，例如一个 Java 字符串对象。

异常处理

JNI 函数中也可以抛出异常。当 JNI 函数抛出异常时，Java 虚拟机将把异常信息传递给 Java 代码，然后由 Java 代码进行处理。

异常处理步骤：

1. 检查异常标志位： 当 JNI 函数抛出异常时，JNIEnv 结构中的异常标志位会被置为非零值。Java 代码可以通过调用JNIEnv中的 ExceptionOccurred() 方法来检查异常标志位，以确定是否发生了异常。
2. 获取异常对象： 如果异常标志位为非零值，则 Java 代码可以通过调用JNIEnv中的 ExceptionDescribe() 方法来获取异常对象。异常对象包含了异常的类型和错误信息。
3. 处理异常： Java 代码可以通过调用JNIEnv中的 ExceptionClear() 方法来清除异常标志位，并继续执行代码。也可以通过抛出 Java 异常来将异常传递给上层代码。

线程操作

JNI 函数也可以在多线程环境中使用。在多线程环境中，需要注意以下几点：

• 线程安全： JNI 函数必须是线程安全的，即当多个线程同时调用同一个 JNI 函数时，不会产生错误。
• JNIEnv 结构： JNIEnv 结构是每个线程特有的，每个线程都有自己的JNIEnv 结构。因此，在多线程环境中，需要为每个线程创建自己的JNIEnv 结构。
• 局部引用： 局部引用是线程安全的，可以在多个线程之间传递。但是，全局引用是线程不安全的，不能在多个线程之间传递。

排坑指南

在使用 JNI 函数时，可能会遇到各种各样的问题。以下是一些常见的错误和解决方案：

• JNIEnv 结构为空： 这种情况通常是由于没有正确地创建 JNIEnv 结构。确保在使用 JNI 函数之前，已经调用了JNIEnv中的 GetEnv() 方法来获取 JNIEnv 结构。
• 异常标志位被忽略： 这种情况通常是由于没有检查异常标志位。确保在调用 JNI 函数之后，检查异常标志位，并根据异常标志位的值来进行相应的处理。
• 全局引用没有被释放： 这种情况通常是由于忘记了释放全局引用。确保在全局引用不再需要时，调用 JNIEnv 中的 DeleteGlobalRef() 方法来释放它。

总结

JNI 函数的使用涉及到全局引用和局部引用、异常处理、线程操作等问题。本文对这些问题进行了详细的探讨，并分享了相关的经验和技巧。希望这些内容能够帮助您在使用 JNI 函数时避免常见陷阱，从而顺利进行跨平台开发。

常见问题解答

1. 如何获取 JNIEnv 结构？
   调用 GetEnv() 方法即可。
2. 如何检查异常标志位？
   调用 ExceptionOccurred() 方法即可。
3. 如何获取异常对象？
   调用 ExceptionDescribe() 方法即可。
4. 如何释放全局引用？
   调用 DeleteGlobalRef() 方法即可。
5. 如何使用 JNI 函数在多线程环境中调用 C++ 代码？
   为每个线程创建自己的 JNIEnv 结构，并确保 JNI 函数是线程安全的。