AndroidJNI 通过C++调用JAVA

DeepReading 2019-07-13

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1. JNIEnv对象

对于本地函数

JNIEXPORT void JNICALL Java_video1_TestNative_sayHello(JNIEnv * env, jobject obj)

{

cout<<"Hello Native Test !"<<endl;

}

JNIEnv类型代表Java环境。通过这个JNIEnv*指针，就可以对Java端的代码进行操作。如，创建Java类得对象，调用Java对象的方法，获取Java对象的属性等。

JNIEnv的指针会被JNI传送到本地方法的实现函数中来对Java端的代码进行操作

JNIEnv类中的函数：

NewObject/NewString/New<TYPE>Array ：new新对象

Get/Set<TYPE>Field：获取属性

Get/SetStatic<TYPE>Field ：获取静态属性

Call<TYPE>Method/CallStatic<TYPE>Method：调用方法

2. Java数据类型与C/C++数据类型的对应关系

可以参考 jni.h 文件：http://home./~mmead/jni/cs510ajp/jni.h

Java类型      别名　　           C++本地类型　　字节(bit)
boolean      jboolean            unsigned char　　 8, unsigned
byte jbyte signed char　　　　   8
char jchar unsigned short　　   16, unsigned
short jshort              short　　　 16
int jint                long　　　　   32
long jlong __int64　　　　     64
float jfloat              float　　　 32
double jdouble double　　　   64
void         void        　　　　 n/a　　

Object _jobject *jobject

3. 获取jclass

为了能够在C/C++使用Java类，jni.h头文件中专门定义了jclass类型来表示Java中的Class类

jclass的取得：

JNIEnv类中有如下几个简单的函数可以取得jclass

jclass FindClass(const char* clsName) 根据类名来查找一个类，完整类名。

jclass GetObjectClass(jobject obj) 根据一个对象，获取该对象的类

jclass GetSuperClass(jclass obj) 获取一个类的父类

FindClass 会在classpath系统环境变量下寻找类，需要传入完整的类名，注意包与包之间是用"/"而不是"."来分割

如：jclass cls_string= env->FindClass("java/lang/String");

获取jclass又什么用，比如你要调用类的静态方法，静态属性就需要通过这个方法来获取一个类。

4. 本地代码访问Java类中的属性与方法

有了类和对象之后，如何才能访问java中的对象的属性和方法呢，这就需要用到以下这些方法了。

JNI在jni.h头文件中定义了jfieldID，jmethodID类表示Java端的属性和方法

如何获取属性：在访问或设置Java属性的时候，首先就要现在本地代码中取得代表Java属性的jfieldID，然后才能在本地代码中进行Java属性操作。

如何调用java的方法：调用Java端的方法时，需要取得代表方法的jmethodID才能进行Java方法调用

JNIEnv获取相应的fieldID和jmethodID的方法：

GetFieldID/GetMethodID

GetStaticFieldID/GetStaticMethodID

GetMethodID也可以取得构造函数的jmethodID。创建Java对象时调用指定的构造函数。

如：env->GetMethodID(data_Clazz,"method_name","()V")

(*jniEnv)->GetMethodID(jniEnv, Clazz,"<init>", "()V");

这个比较特殊，这个是默认构造函数的方法，一般用这个来初始化对象，但是再实际过程中，为了快速生成一个实例，一般通过工厂方法类创建jobject

jni.h 对GetMethodID的定义：

jmethodID (JNICALL *GetMethodID)

(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig);

这就引入了一个新的问题，什么是sig，我们后面再说，举个例子说明

前提说明： JAVA类 TestProvider ,该类有2个方法分别为String getTime( ) , void saysayHello( String str)

jclass TestProvider;
jobject mTestProvider;
jmethodID getTime;
jmethodID sayHello;

C 中映射类

TestProvider = (*jniEnv)->FindClass(jniEnv,"com/duicky/TestProvider");

C中新建对象

  //默认构造函数，不传参数
       jmethodID construction_id = (*jniEnv)->GetMethodID(jniEnv, TestProvider,"<init>", "()V");
       //通过NewObject来创建对象
       jobject mTestProvider = (*jniEnv)->NewObject(jniEnv, TestProvider,construction_id);

C 中映射方法

静态：
getTime = (*jniEnv)->GetStaticMethodID(jniEnv, TestProvider, "getTime","()Ljava/lang/String;");
非静态：
sayHello = (*jniEnv)->GetMethodID(jniEnv, TestProvider, "sayHello","(Ljava/lang/String;)V");

C 中调用 Java的方法

静态：
(*jniEnv)->CallStaticObjectMethod(jniEnv, TestProvider, getTime);
非静态：
(*jniEnv)->CallVoidMethod(jniEnv, mTestProvider, sayHello,jstrMSG);

注意 GetXXXMethodID 和 CallXXXMethod 。

第一个XXX 表示的是映射方法的类型，如：静态跟非静态

第二个 XXX 表示调用方法的返回值，如：Void,Object,等等。（调用静态方法的时候Call后面要加Static）

5. sign签名

对于 jmethodID GetMethodID(jclass clazz, const char *name, const char *sign)

clazz代表该属性所在的类，name表示方法名称，sign是签名

那什么是签名，签名是对函数参数和返回值的描述，对同一个函数，在java中允许重载，这个时候就需要这个sign来进行区分了。

以下是java类型签名的描述

用来表示要取得的属性/方法的类型

类型相应的签名
boolean        Z
byte B
char C
short S
int I
long    J
float F
double D
void V
object L用/分隔包的完整类名：   Ljava/lang/String;
Array [签名          [I      [Ljava/lang/Object;
Method         (参数1类型签名参数2类型签名···)返回值类型签名

特别注意：Object后面一定有分号（；）结束的,多个对象参数中间也用分号(;)来分隔

例子：

方法签名

void f1() ()V
int f2(int, long) (IJ)I
boolean f3(int[]) ([I)B
double f4(String, int) (Ljava/lang/String;I)D
void f5(int, String [], char) (I[Ljava/lang/String;C)V

图解签名：

使用javap命令来产生签名

javap -s -p [full class Name]

-s 表示输出签名信息

-p 同-private,输出包括private访问权限的成员信息

例子：

C:\E\java\workspaces\myeclipseblue\JNITest\bin>javap -s -private video1.TestNative
Compiled from "TestNative.java"
public class video1.TestNative extends java.lang.Object{
public java.lang.String name;
  Signature: Ljava/lang/String;
public video1.TestNative();
  Signature: ()V
public int signTest(int, java.util.Date, int[]);
  Signature: (ILjava/util/Date;[I)I
public native void sayHello();
  Signature: ()V
public static void main(java.lang.String[]);
  Signature: ([Ljava/lang/String;)V
}

TestNative完整代码：

package video1;
import java.util.Date;
public class TestNative {
    public String name="Test";
    public int number =100;
    public int signTest(int i,Date date,int[] arr){
        System.out.println("Sign Test");
        return 0;
    }
    //native关键字修饰的方法，其内容是C/C++编写的，java中不必为它编写具体的实现
    public native void sayHello();
    public static void main(String[] args) {
        System.loadLibrary("NativeCode");
        TestNative tn = new TestNative();
        tn.sayHello();
    }
}

C/C++代码

#include "video1_TestNative.h"
#include <iostream>
using namespace std;
JNIEXPORT void JNICALL Java_video1_TestNative_sayHello(JNIEnv * env, jobject obj){
    cout<<"Hello Native Test !"<<endl;
    //因为test不是静态函数，所以传进来的就是调用这个函数的对象
    //否则就传入一个jclass对象表示native()方法所在的类
    jclass native_clazz = env->GetObjectClass(obj);

    //得到jfieldID
    jfieldID fieldID_prop = env->GetFieldID(native_clazz,"name","Ljava/lang/String;");
    jfieldID fieldID_num = env->GetFieldID(native_clazz,"number","I");

    //得到jmethodID
    jmethodID methodID_func=env->GetMethodID(native_clazz,"signTest","(ILjava/util/Date;[I)I");
    //调用signTest方法
    env->CallIntMethod(obj,methodID_func,1L,NULL,NULL);

    //得到name属性
    jobject name = env->GetObjectField(obj,fieldID_name);
    //得到number属性
    jint number= env->GetIntField(obj,fieldID_num);

    cout<<number<<endl;//100
    //修改number属性的值
    env->SetIntField(obj,fieldID_num,18880L);
    number= env->GetIntField(obj,fieldID_num);
    cout<<number<<endl;//18880
}