Android NDK开发 JNI 基础

在android 系统开发中 ndk开发是很重要的内容。ndk开发中 jni 是基础。

一．什么是JNI

JNI——Java Native Interface，它是Java平台的一个特性(并不是Android系统特有的)。其实主要是定义了一些JNI函数，让开发者可以通过调用这些函数实现Java代码调用C/C++的代码，C/C++的代码也可以调用Java的代码，这样就可以发挥各个语言的特点了。

二. 如何使用JNI

一般情况下我们首先是将写好的C/C++代码编译成对应平台的动态库(windows一般是dll文件，linux一般是so文件等)，这里我们是针对Android平台，所以只讨论so库。由于JNI编程支持C和C++编程，这里我们的栗子都是使用C++，对于C的版本可能会有些差异，但是主要的内容还是一致的。我们从两方面来介绍JNI，一是 JAVA代码如何调用 C/C++ 代码。一是 C/C++ 代码如何调用java代码。

1.Java 代码如何调用 c/c++ 代码

这里我们开发工具使用 android studio, android studio自带单步调试功能。能清晰的跟踪代码调用流程。Java 代码调用 c/c++代码有两种方式，静态注册和动态注册。

静态注册,当我们在Android studio ”new project “选 “native c++”, 一路next，创建出的这个例子用的是静态注册。静态注册的优点是比动态注册方便一点，缺点也明显，当native方法比较多时，写对应的jni c++ 方法会比较繁琐。

java 文件的写法

    static {
        System.loadLibrary("myapplication"); 
    }

    public native String stringFromJNI();

c++ 这边的写法

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_unionpower_myapplication_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv* env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

动态注册的关键是 jni_onload函数，当我们使用System.loadLibarary()方法加载so库的时候，Java虚拟机就会找到这个函数并调用该函数，在该函数中做一些初始化的动作。

static JNINativeMethod nativeMethods[] = {
        {"_init", "()Z", (void *) init},
        {"_sendMcuData", "([B)Z", (void*) sendMcuData},
        {"_getMcuData", "(II)[B", (void*) getMcuData},
        {"_deinit", "()Z",(void *) deinit},
};


JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {
//    JNIEnv *env = AndroidRuntime::getJNIEnv();// 在android 系统中通过AndroidRuntiem获得JNIEnv
//    AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, MCU_SERVER_NAME_FOR_APP, nativeMethods, NELEM(nativeMethods));
//    return JNI_VERSION_1_4;
    JNIEnv *env; //在android studio 中通过vm ->getEnv 得到JNIEnv
    if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
        return -1;
    }
    jclass clz = env->FindClass(MCU_SERVER_NAME_FOR_APP);
    env->RegisterNatives(clz, nativeMethods, sizeof(nativeMethods)/sizeof(nativeMethods[0]));
    return JNI_VERSION_1_4;
}

typedef struct {
    const char* name;
    const char* signature;
    void*       fnPtr;
} JNINativeMethod;

2. c/c++如何调用 java 函数

c/c++ 调用 java 的方式是先得到类的字节码，

jclass clazz = env->GetObjectClass(obj);
gClassInfo.autoImage = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);

获取方法ID，

gClassInfo.callback = env->GetStaticMethodID(clazz, "callbackFromNative", "(I[BI)V");

反射的方式调用到 java 里的方法

env->CallStaticVoidMethod(gClassInfo.autoImage, gClassInfo.callback, BUSINESS_MCU_UPDATE, data, BUSINESS_MCU_UPDATE);

java 文件也要有对应的方法

    private static void callbackFromNative(int msg, byte[] data, int value) {}

在android studio中单步调试 JNI 时，如果遇到 socket 这类错误，可以选 build->clean project，再重新运行即可。