【转】 Android 开发 之 JNI入门 - NDK从入门到精通

原文网址：http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/18964835

NDK项目源码地址 :

-- 第一个JNI示例程序下载 : GitHub - https://github.com/han1202012/NDKHelloworld.git

-- Java传递参数给C语言实例程序 : GitHub - https://github.com/han1202012/NDKParameterPassing.git

--C语言回调Java方法示例程序 : GitHub - https://github.com/han1202012/NDK_Callback.git

--分析Log框架层JNI源码所需的Android底层文件 : CSDN - http://download.csdn.net/detail/han1202012/6905507

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作者 :万境绝尘 

转载请注明出处 : http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/18964835

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开发环境介绍 :

-- eclipse : adt-bundle-windows-x86-20130917

-- sdk : 版本 2.3.3

-- ndk : android-ndk-r9c-windows-x86.zip

-- cygwin : 所需组件 binutils , gcc , gcc-mingw , gdb , make;

-- javah : jdk6.0自带工具

-- javap : jdk6.0自带工具

JNI 总结 : 

Java 调用 C 流程 :

-- a. 定义 Native 方法 : 在 shuliang.han.ndkparameterpassing.DataProvider.java 类中定义 Native 方法 public native int add(int x, int y);

-- b. 生成方法签名 : 进入 AndroidProject/bin/classes 目录, 使用 javah shuliang.han.ndkparameterpassing.DataProvider 命令, 便生成了头文件, 该头文件引用了 jni.h, 以及定义好了 对应的 Native 方法, 生成 JNIEXPORT jint JNICALL Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_add (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

-- c. 编写 Android.mk 文件 :

1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)
2. include $(CLEAR_VARS)
3. LOCAL_MODULE    := hello-jni
4. LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c
5. include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

-- d. 生成 动态库 so 文件 : 进入 Android.mk 所在目录, 在该目录执行 ndk 下的 ndk-build 命令;

-- e. Java代码加载动态库 : 在 Java 代码中调用该类的类前面, 在类的一开始, 不在方法中, 加入 static{ System.loadLibrary("hello"); } ;

一. JNI介绍

1. JNI引入

JNI概念 : Java本地接口,Java Native Interface, 它是一个协议, 该协议用来沟通Java代码和外部的本地C/C++代码, 通过该协议 Java代码可以调用外部的本地代码, 外部的C/C++ 代码可以调用Java代码;

C和Java的侧重 :

-- C语言 : C语言中最重要的是 函数 function;

-- Java语言 : Java中最重要的是 JVM, class类, 以及class中的方法;

C与Java如何交流 :

-- JNI规范 : C语言与Java语言交流需要一个适配器, 中间件, 即 JNI, JNI提供了一种规范;

-- C语言中调用Java方法 : 可以让我们在C代码中找到Java代码class中的方法, 并且调用该方法;

-- Java语言中调用C语言方法 : 同时也可以在Java代码中, 将一个C语言的方法映射到Java的某个方法上;

-- JNI桥梁作用 : JNI提供了一个桥梁, 打通了C语言和Java语言之间的障碍;

JNI中的一些概念 :

-- native : Java语言中修饰本地方法的修饰符, 被该修饰符修饰的方法没有方法体;

-- Native方法 : 在Java语言中被native关键字修饰的方法是Native方法;

-- JNI层 : Java声明Native方法的部分;

-- JNI函数 : JNIEnv提供的函数, 这些函数在jni.h中进行定义;

-- JNI方法 : Native方法对应的JNI层实现的 C/C++方法, 即在jni目录中实现的那些C语言代码;

2. Android中的应用程序框架

正常情况下的Android框架 : 最顶层是Android的应用程序代码, 上层的应用层 和 应用框架层 主要是Java代码, 中间有一层的Framework框架层代码是 C/C++代码, 通过Framework进行系统调用, 调用底层的库 和linux 内核;

使用JNI时的Android框架 : 绕过Framework提供的调用底层的代码, 直接调用自己写的C代码, 该代码最终会编译成为一个库, 这个库通过JNI提供的一个Stable的ABI 调用linux kernel;ABI是二进制程序接口 application binary interface.

纽带 : JNI是连接框架层 (Framework - C/C++) 和应用框架层(Application Framework - Java)的纽带;

JNI在Android中作用 : JNI可以调用本地代码库(即C/C++代码), 并通过 Dalvik虚拟机 与应用层 和 应用框架层进行交互, Android中JNI代码主要位于应用层 和 应用框架层;

-- 应用层 : 该层是由JNI开发, 主要使用标准JNI编程模型;

-- 应用框架层 : 使用的是Android中自定义的一套JNI编程模型, 该自定义的JNI编程模型弥补了标准JNI编程模型的不足;

Android中JNI源码位置 : 在应用框架层中, 主要的JNI代码位于 framework/base目录下, 这些模块被编译成共享库之后放在 /system/lib 目录下;

NDK与JNI区别 :

-- NDK: NDK是Google开发的一套开发和编译工具集, 主要用于Android的JNI开发;

-- JNI : JNI是一套编程接口, 用来实现Java代码与本地的C/C++代码进行交互;

JNI编程步骤:

-- 声明native方法 : 在Java代码中声明 native method()方法;

-- 实现JNI的C/C++方法 : 在JNI层实现Java中声明的native方法, 这里使用javah工具生成带方法签名的头文件, 该JNI层的C/C++代码将被编译成动态库;

-- 加载动态库 : 在Java代码中的静态代码块中加载JNI编译后的动态共享库;

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3. JNI作用

JNI作用 :

-- 扩展: JNI扩展了JVM能力, 驱动开发, 例如开发一个wifi驱动, 可以将手机设置为无限路由;

-- 高效 : 本地代码效率高, 游戏渲染, 音频视频处理等方面使用JNI调用本地代码, C语言可以灵活操作内存;

-- 复用 : 在文件压缩算法 7zip开源代码库, 机器视觉 openCV开放算法库 等方面可以复用C平台上的代码, 不必在开发一套完整的Java体系, 避免重复发明轮子;

-- 特殊 : 产品的核心技术一般也采用JNI开发, 不易破解;

Java语言执行流程 :

-- 编译字节码 : Java编译器编译 .java源文件, 获得.class 字节码文件;

-- 装载类库 : 使用类装载器装载平台上的Java类库, 并进行字节码验证;

-- Java虚拟机 : 将字节码加入到JVM中, Java解释器 和 即时编译器 同时处理字节码文件, 将处理后的结果放入运行时系统;

-- 调用JVM所在平台类库 : JVM处理字节码后, 转换成相应平台的操作, 调用本平台底层类库进行相关处理;

Java一次编译到处执行 : JVM在不同的操作系统都有实现, Java可以一次编译到处运行, 字节码文件一旦编译好了, 可以放在任何平台的虚拟机上运行;

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二. NDK详解

1. 交叉编译库文件

C代码执行 : C代码被编译成库文件之后, 才能执行, 库文件分为动态库 和静态库 两种;

-- 动态库 : unix环境下.so 后缀的是动态库, windows环境下.dll 后缀的是动态库; 动态库可以依赖静态库加载一些可执行的C代码;

-- 静态库 :.a 后缀是静态库的扩展名;

库文件来源 : C代码 进行 编译 链接操作之后, 才会生成库文件, 不同类型的CPU 操作系统 生成的库文件是不一样;

-- CPU分类 : arm结构, 嵌入式设备处理器; x86结构, pc 服务器处理器; 不同的CPU指令集不同;

-- 交叉编译 :windows x86编译出来的库文件可以在arm平台运行的代码;

-- 交叉编译工具链 : Google提供的 NDK 就是交叉编译工具链, 可以在linux环境下编译出在arn平台下执行的二进制库文件;

NDK作用 : 是Google提供了交叉编译工具链, 能够在linux平台编译出在arm平台下执行的二进制库文件;

NDK版本介绍 : android-ndk-windows 是在windows系统中的cygwin使用的, android-ndk-linux 是在linux下使用的;

2. 部署NDK开发环境

(1) 下载Cygwin安装器

下载地址 : http://cygwin.com/setup-x86.exe , 这是下载器, 可以使用该下载器在线安装, 也可以将cygwin下载到本地之后, 在进行安装;

安装器使用 : Cygwin的下载, 在线安装, 卸载 等操作都有由该安装器进行;

-- 本地文件安装 : 选择安装文件所在的目录, 然后选择所要安装的安装包;

-- 在线安装 : 选择在线安装即可, 然后选择需要的安装包;

-- 卸载 : windows上使用其它软件例如360, 控制面板中是无法卸载Cygwin的, 只能通过安装器来卸载;

(2) 安装Cygin

双击安装器 setup-x86.exe 下一步 :

选择安装方式 :

-- 在线安装 : 直接下载, 然后安装;

-- 下载安装文件 : 将安装文件下载下来, 可以随时安装, 注意安装文件也需要安装器来进行安装;

-- 从本地文件安装 : 即使用下载的安装文件进行安装;

选择Cygwin安装位置 :

选择下载好安装文件位置 : 之前我下了一个完全版的Cygwin, 包括了所有的Cygwin组件, 全部加起来有5.23G, 下载速度很快, 使用网易的镜像, 基本可以全速下载;

选择需要安装Cygwin组件 : 这里我们只需要以下组件 : binutils , gcc , gcc-mingw , gdb , make , 不用下全部的组件;

之后点击下一步等待完成安装即可;

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安装完之后, 打开bash命令窗口, 可以设置下显示的字体, 使用 make -version 查看是否安装成功 :

(3) Cygwin目录介绍

以下是Cygwin安装目录的情况 : 该安装目录就是所模拟的linux 的根目录;

对应的linux目录 : 这两个目录进行对比发现, 两个目录是一样的, Cygwin的安装目录就是 linux根目录;

cygdrive目录 : 该目录是Cygwin模拟出来的windows目录结构, 进入该目录后, 会发现windows的盘符目录, 通过该目录可以访问windows中的文件;

(4) 下载NDK工具

从Google的Android开发者官网上下载该工具, 注意NDK工具分类 : 下载地址 -http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html -;

-- windows版本NDK:android-ndk-r9c-windows-x86.zip (32位),android-ndk-r9c-windows-x86_64.zip (64位) 该版本是用在windows上的Cygwin下, 不能直接在windows上直接运行;

-- linux版本NDK :android-ndk-r9c-linux-x86.tar.bz2(32位) , android-ndk-r9c-linux-x86_64.tar.bz2 (64位) , 该版本直接在linux下执行即可;

在这里下载windows版本的NDK, 运行在Cygwin上;

(4) NDK环境介绍

NDK工具的文件结构 :

ndk-build脚本 : NDK build 脚本是 gun-make 的简单封装, gun-make 是编译C语言代码的工具, 该脚本执行的前提是linux环境下必须安装 make 程序;

NDK安装在Cygwin中 : 将NDK压缩文件拷贝到Cygwin的根目录中, 解压 : android-ndk-r9c 目录就是NDK目录;

执行以下NDK目录下的 ndk-build 命令 : ./ndk-build ;

执行结果 :

1. <span style="font-family: 'Courier New';">Android NDK: Could not find application project directory !
2. Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it.
3. /android-ndk-r9c/build/core/build-local.mk:148: *** Android NDK: Aborting    。 停止。</span>

三. 开发第一个NDK程序

1. 开发NDK程序流程

a. 创建Android工程:

首选创建一个Android工程, 在这个工程中进行JNI开发;

b. 声明native方法 :

注意方法名使用 native 修饰, 没有方法体 和 参数, eg : public native String helloFromJNI();

c. 创建C文件 :

在工程根目录下创建 jni 目录, 然后创建一个c语言源文件, 在文件中引入 include <jni.h> , C语言方法声明格式 jstring Java_shuliang.han.ndkhelloworld_MainActivity_helloFromJNI(JNIEnv *env) , jstring 是 Java语言中的String类型, 方法名格式为 : Java_完整包名类名_方法名();

-- JNIEnv参数 : 代表的是Java环境, 通过这个环境可以调用Java里面的方法;

-- jobject参数 : 调用C语言方法的对象, thiz对象表示当前的对象, 即调用JNI方法所在的类;

d. 编写Android.mk文件 :

如何写 查看文档, NDK根目录下有一个 documentation.html 文档, 点击该html文件就可以查看文档, 查看 Android.mk File 文档, 下面是该文档给出的 Android.mk示例 :

1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)
2. include $(CLEAR_VARS)
3. LOCAL_MODULE    := hello-jni
4. LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c
5. include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

-- LOCAL_PATH : 代表mk文件所在的目录;

-- include $(CLEAR_VARS) : 编译工具函数, 通过该函数可以进行一些初始化操作;

-- LOCAL_MODULE : 编译后的 .so 后缀文件叫什么名字;

-- LOCAL_SRC_FILES: 指定编译的源文件名称;

-- include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) : 告诉编译器需要生成动态库;

e. NDK编译生成动态库 :

进入 cygdrive 找到windows目录下对应的文件, 编译完成之后, 会自动生成so文件并放在libs目录下, 之后就可以在Java中调用C语言方法了;

f. Java中加载动态库 :

在Java类中的静态代码块中使用System.LoadLibrary()方法加载编译好的 .so 动态库;

NDK平台版本 : NDK脚本随着 android-sdk 版本不同, 执行的脚本也是不同的, 不同平台会引用不同的头文件, 编译的时候一定注意 sdk 与 ndk 版本要一致;

so文件在内存中位置 : apk文件安装到手机上之后, .so动态库文件存在在 data/安装目录/libs 目录下;

2. 开发实例

 

按照上面的步骤进行开发

 

 

(1) 创建Android工程

 

Android工程版本 : 创建一个Android工程,minSdk 为 7 即 android-2.1, 编译使用的sdk为 10 即 android-2.3.3 ;

1. <uses-sdk
2. android:minSdkVersion="7"
3. android:targetSdkVersion="10" />

NDK编译原则 : 编译NDK动态库是按照最小版本进行编译, 选择编译的平台的时候, 会选择 NDK 7 平台进行编译;

 

      

 

(2) 声明native方法

 

声明native方法, 注意该方法没有方法体 和 参数, 如下 :

 

1. /*
2. * 声明一个native方法
3. * 这个方法在Java中是没有实现的, 没有方法体
4. * 该方法需要使用C语言编写
5. */
6. public native String helloFromJNI();

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作者 : 万境绝尘 

转载请注明出处 : http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/18964835

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(3) 创建C文件

 

引入头文件: 首先要包含头文件 jni.h, 该头文件位置定义在 android-ndk-r9c\platforms\android-5\arch-arm\usr\include目录下的 jni.h, 下面是该头文件中定义的一些方法, 包括本项目中使用的 NewString 方法;

1. jstring     (*NewString)(JNIEnv*, const jchar*, jsize);
2. jsize       (*GetStringLength)(JNIEnv*, jstring);
3. const jchar* (*GetStringChars)(JNIEnv*, jstring, jboolean*);
4. void        (*ReleaseStringChars)(JNIEnv*, jstring, const jchar*);
5. jstring     (*NewStringUTF)(JNIEnv*, const char*);
6. jsize       (*GetStringUTFLength)(JNIEnv*, jstring);

 

调用Java类型 : C中调用Java中的String类型为 jstring;

 

C语言方法名规则 : Java_完整包名类名_方法名(JNIEnv *env, jobject thiz), 注意完整的类名包名中包名的点要用 _ 代替;

 

参数介绍 : C语言方法中有两个重要的参数, JNIEnv *env, jobject thiz ;

-- JNIEnv参数 : 该参数代表Java环境, 通过这个环境可以调用Java中的方法;

-- jobject参数 : 该参数代表调用jni方法的类, 在这里就是MainActivity;

 

调用jni.h中的NewStringUTF方法 : 该方法的作用是在C语言中创建一个Java语言中的String类型对象, jni.h中是这样定义的 jstring (*NewStringUTF)(JNIEnv*, const char*), JNIEnv 结构体中包含了 NewStringUTF 函数指针, 通过 JNIEnv 就可以调用这个方法;

 

C语言文件源码 : 

1. #include <jni.h>
2. /*
3. * 方法名称规定 : Java_完整包名类名_方法名()
4. * JNIEnv 指针
5. *
6. * 参数介绍 :
7. * env : 代表Java环境, 通过这个环境可以调用Java中的方法
8. * thiz : 代表调用JNI方法的对象, 即MainActivity对象
9. */
10. jstring Java_shuliang_han_ndkhelloworld_MainActivity_helloFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz)
11. {
12. /*
13. * 调用 android-ndk-r9c\platforms\android-8\arch-arm\usr\include 中jni.h中的方法
14. * jni.h 中定义的方法  jstring (*NewStringUTF)(JNIEnv*, const char*);
15. */
16. return (*env)->NewStringUTF(env, "hello world jni");
17. }

 

 

(4) 编写Android.mk文件

 

 

查询NDK文档 : NDK的文档在NDK工具根目录下, 点击 documentation.html 文件, 就可以在浏览器中打开NDK文档;

 

上面的开发流程中详细的介绍了Android.mk 五个参数的详细用处, 这里直接给出源码 : 

1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)
2. include $(CLEAR_VARS)
3. LOCAL_MODULE    := hello
4. LOCAL_SRC_FILES := hello.c
5. include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

(5) 编译NDK动态库

 

 

进入Cygwin相应目录 : 从Cygwin中的cygdrive 中进入windows的工程jni目录 ;

编译hello.c文件 : 注意Android.mk文件 与 hello.c 文件在同一目录中;

 

编译完成后的情况 : 编译完之后 会成成一个obj文件, 在obj文件中会生成 libhello.so, 系统会自动将该 so后缀文件放在libs目录下;

 

 

 

(6) Java中加载动态库

 

静态代码块中加载 : Java中在静态代码块中加载库文件, 调用 System.loadLibrary("hello") 方法,注意 libs中的库文件名称为 libhello.so,我们加载的时候 将 lib 去掉, 只取hello 作为动态库名称, 这是规定的;

1. //静态代码块加载C语言库文件
2. static{
3. System.loadLibrary("hello");
4. }

 

 

(7) 其它源码

 

MainActivity源码 : 

1. package shuliang.han.ndkhelloworld;
2. import android.app.Activity;
3. import android.os.Bundle;
4. import android.view.View;
5. import android.widget.Toast;
6. public class MainActivity extends Activity {
7. //静态代码块加载C语言库文件
8. static{
9. System.loadLibrary("hello");
10. }
11. /*
12. * 声明一个native方法
13. * 这个方法在Java中是没有实现的, 没有方法体
14. * 该方法需要使用C语言编写
15. */
16. public native String helloFromJNI();
17. @Override
18. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
19. super.onCreate(savedInstanceState);
20. setContentView(R.layout.activity_main);
21. System.out.println(helloFromJNI());
22. }
23. public void onClick(View view) {
24. //点击按钮显示从jni调用得到的字符串信息
25. Toast.makeText(getApplicationContext(), helloFromJNI(), 1).show();
26. }
27. }

XML布局文件 : 

1. <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
2. xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
3. android:layout_width="match_parent"
4. android:layout_height="match_parent"
5. android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
6. android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
7. android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
8. android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
9. tools:context=".MainActivity" >
10. <Button
11. android:id="@+id/bt"
12. android:layout_width="wrap_content"
13. android:layout_height="wrap_content"
14. android:onClick="onClick"
15. android:text="显示JNI返回的字符串" />
16. </RelativeLayout>

(8) 将源码上传到GitHub中

 

 

在上一篇博客 http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/18812279 中对GitHub用法进行了详解;

 

在GitHub上创建工程 : 

 

项目地址 

-- HTTP: https://github.com/han1202012/NDKHelloworld.git 

-- SSH : git@github.com:han1202012/NDKHelloworld.git

 

生成的命令 :

1. touch README.md
2. git init
3. git add README.md
4. git commit -m "first commit"
5. git remote add origin git@github.com:han1202012/NDKHelloworld.git
6. git push -u origin master

打开 Git Bash 命令行窗口 : 

-- 从GitHub上克隆项目到本地 : git clone git@github.com:han1202012/NDKHelloworld.git , 注意克隆的时候直接在仓库根目录即可, 不用再创建项目根目录 ;

-- 添加文件 : git add ./* , 将目录中所有文件添加;

-- 查看状态 : git status ;

-- 提交缓存 : git commit -m '提交';

-- 提交到远程GitHub仓库 : git push -u origin master ;

 

GitHub项目 : 

 

 

 

 

3. 项目讲解

 

(1) Android.mk文件讲解

 

Android.mk文件内容 : 

 

1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)
2. include $(CLEAR_VARS)
3. LOCAL_MODULE    := hello
4. LOCAL_SRC_FILES := hello.c
5. include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

 

获取当前文件内容 : $(call my-dir) 是编译器中的宏方法, 调用该宏方法, 就会返回前的目录路径; 

赋值符号 : " := " 是赋值符号, 第一句话 是 返回当前文件所在的当前目录, 并将这个目录路径赋值给 LOCAL_PATH;

初始化编译模块参数 : $(CLEAR_VARS) 作用是将编译模块的参数初始化, LOCAL_MODULE LOCAL_SRC_FILES 也是这样的参数;

指定编译模块 : LOCAL_MODULE    := hello , 指定编译后的 so 文件名称, 编译好之后系统会在该名称前面加上 "lib", 后缀加上 ".so";

指定编译源文件 : LOCAL_SRC_FILES := hello.c 告诉编译系统源文件, 如果有多个文件那么就依次写在后面即可; 

编译成静态库 : include $(BUILD_SHARED_LIBRARY), 作用是高速系统, 编译的结果编译成 .so 后缀的静态库;

 

静态库引入 : NDK的platform中有很多 ".a" 结尾的动态库, 我们编译动态库的时候, 可以将一些静态库引入进来;

 

 

(2) 自动生成方法签名

 

 

使用javah工具 : 在C中实现Java调用的jni方法, 方法的签名很复杂, 需要将完整的包名类名方法名都要使用 "_" 连接起来, 很麻烦, jdk提供的生成签名方法的工具;

 

遗留问题 : 目前查到的方法是 在bin目录下 执行 javah -jni 包名类名 命令, 但是执行不成功, 暂时没找到解决方案;

-- Android中会自动生成 .class文件吗, 没发现啊, PY人!

 

解决问题 : 在jni目录下存在classes目录, 但是这个目录在eclipse中不显示, 这里我们要注意;

 

在Cygwin中使用 javah 命令即可 : 

生成的头文件 : shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider.h;

1. /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
2. #include <jni.h>
3. /* Header for class shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider */
4. #ifndef _Included_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider
5. #define _Included_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider
6. #ifdef __cplusplus
7. extern "C" {
8. #endif
9. /*
10. * Class:     shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider
11. * Method:    add
12. * Signature: (II)I
13. */
14. JNIEXPORT jint JNICALL Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_add
15. (JNIEnv *, jobject, jint, jint);
16. /*
17. * Class:     shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider
18. * Method:    sayHelloInc
19. * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
20. */
21. JNIEXPORT jstring JNICALL Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_sayHelloInc
22. (JNIEnv *, jobject, jstring);
23. /*
24. * Class:     shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider
25. * Method:    intMethod
26. * Signature: ([I)[I
27. */
28. JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_intMethod
29. (JNIEnv *, jobject, jintArray);
30. #ifdef __cplusplus
31. }
32. #endif
33. #endif

 

.

 

 

(3) NDK开发中乱码问题

 

解决乱码思路 : C语言编译的时候用的是 ISO-8859-1 码表进行编码, 如果我们使用C语言jni开发, 需要进行转码操作;

-- 将ISO-8859-1转为UTF-8字符: String string = new String(str.getBytes("iso8859-1"), "UTF-8");

 

 

示例 : 

 

添加中文jni调用 : 将jni中的hello.c 中返回的字符串修改为中文, 重新编译 .so 静态库文件;

-- 修改后的hello.c文件如下 : 只改变了返回的字符串, 添加了中文;

1. #include <jni.h>
2. /*
3. * 方法名称规定 : Java_完整包名类名_方法名()
4. * JNIEnv 指针
5. *
6. * 参数介绍 :
7. * env : 代表Java环境, 通过这个环境可以调用Java中的方法
8. * thiz : 代表调用JNI方法的对象, 即MainActivity对象
9. */
10. jstring Java_shuliang_han_ndkhelloworld_MainActivity_helloFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz)
11. {
12. /*
13. * 调用 android-ndk-r9c\platforms\android-8\arch-arm\usr\include 中jni.h中的方法
14. * jni.h 中定义的方法  jstring (*NewStringUTF)(JNIEnv*, const char*);
15. */
16. return (*env)->NewStringUTF(env, "hello world jni 中文");
17. }

使用NDK重新编译hello.c文件 : 修改了C源码之后, 重新将该c文件编译成so文件;

-- 编译过程: 打开cygwin, 进入cygdrive/ 下对应windows中源码项目中的jni目录, 执行 /android-ndk-r9c/ndk-build 命令;

 

 

运行Android代码报错 : 因为jni中c文件有中文, 中文不能被识别;

1. 01-31 14:36:04.803: W/dalvikvm(389): JNI WARNING: illegal continuation byte 0xd0
2. 01-31 14:36:04.803: W/dalvikvm(389):              string: 'hello world jni ????'
3. 01-31 14:36:04.803: W/dalvikvm(389):              in Lshuliang/han/ndkhelloworld/MainActivity;.helloFromJNI ()Ljava/lang/String; (NewStringUTF)
4. 01-31 14:36:04.834: I/dalvikvm(389): "main" prio=5 tid=1 NATIVE
5. 01-31 14:36:04.834: I/dalvikvm(389):   | group="main" sCount=0 dsCount=0 obj=0x4001f1a8 self=0xce48
6. 01-31 14:36:04.834: I/dalvikvm(389):   | sysTid=389 nice=0 sched=0/0 cgrp=default handle=-1345006528
7. 01-31 14:36:04.844: I/dalvikvm(389):   | schedstat=( 257006717 305462830 51 )
8. 01-31 14:36:04.844: I/dalvikvm(389):   at shuliang.han.ndkhelloworld.MainActivity.helloFromJNI(Native Method)
9. 01-31 14:36:04.844: I/dalvikvm(389):   at shuliang.han.ndkhelloworld.MainActivity.onCreate(MainActivity.java:26)
10. 01-31 14:36:04.844: I/dalvikvm(389):   at android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate(Instrumentation.java:1047)
11. 01-31 14:36:04.853: I/dalvikvm(389):   at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:1611)
12. 01-31 14:36:04.853: I/dalvikvm(389):   at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:1663)
13. 01-31 14:36:04.853: I/dalvikvm(389):   at android.app.ActivityThread.access$1500(ActivityThread.java:117)
14. 01-31 14:36:04.864: I/dalvikvm(389):   at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:931)
15. 01-31 14:36:04.864: I/dalvikvm(389):   at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:99)
16. 01-31 14:36:04.864: I/dalvikvm(389):   at android.os.Looper.loop(Looper.java:123)
17. 01-31 14:36:04.864: I/dalvikvm(389):   at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:3683)
18. 01-31 14:36:04.864: I/dalvikvm(389):   at java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method)
19. 01-31 14:36:04.874: I/dalvikvm(389):   at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:507)
20. 01-31 14:36:04.874: I/dalvikvm(389):   at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:839)
21. 01-31 14:36:04.874: I/dalvikvm(389):   at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:597)
22. 01-31 14:36:04.874: I/dalvikvm(389):   at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method)
23. 01-31 14:36:04.884: E/dalvikvm(389): VM aborting

.

 

 

4. JNIEnv 详解

 

JNIEnv作用 : JNIEnv 是一个指针,指向了一组JNI函数, 这些函数可以在jni.h中查询到,通过这些函数可以实现 Java层 与 JNI层的交互 , 通过JNIEnv 调用JNI函数 可以访问java虚拟机, 操作java对象;

 

JNI线程相关性 : JNIEnv只在当前的线程有效,JNIEnv不能跨线程传递, 相同的Java线程调用本地方法, 所使用的JNIEnv是相同的, 一个Native方法不能被不同的Java线程调用;

 

JNIEnv结构体系 : JNIEnv指针指向一个线程相关的结构,线程相关结构指向一个指针数组,指针数组中的每个元素最终指向一个JNI函数.

 

(1) JNIEnv的C/C++声明

 

jni.h中声明JNIEnv : C语言中定义的JNIEnv 是 JNINativeInterface* , C++中定义的JNIEnv 是 _JNIEnv;

1. struct _JNIEnv;
2. struct _JavaVM;
3. typedef const struct JNINativeInterface* C_JNIEnv;
4. #if defined(__cplusplus)    //为了兼容C 和 C++两种代码 使用该 宏加以区分
5. typedef _JNIEnv JNIEnv;     //C++ 中的JNIEnv类型
6. typedef _JavaVM JavaVM;
7. #else
8. typedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv;//C语言中的JNIEnv类型
9. typedef const struct JNIInvokeInterface* JavaVM;
10. #endif

(2) C语言中的JNIEnv

 

关于JNIEnv指针调用解析 : C中JNIEnv就是 const struct JNINativeInterface*, JNIEnv * env等价于 JNINativeInterface** env, 因此要得到JNINativeInterface结构体中定义的函数指针, 就必须先获取到 JNINativeInterface的一级指针对象 即 *env , 该一级指针对象就是 JNINativeInterface* env, 然后通过该一级指针对象调用JNI函数 : (*env)->NewStringUTF(env, "hello");

 

在JNINativeInterface结构体中定义了一系列的关于Java操作的相关方法 : 

1. /*
2. * Table of interface function pointers.
3. */
4. struct JNINativeInterface {
5. void*       reserved0;
6. void*       reserved1;
7. ... ...
8. jboolean    (*CallStaticBooleanMethodV)(JNIEnv*, jclass, jmethodID,
9. va_list);
10. jboolean    (*CallStaticBooleanMethodA)(JNIEnv*, jclass, jmethodID,
11. jvalue*);
12. jbyte       (*CallStaticByteMethod)(JNIEnv*, jclass, jmethodID, ...);
13. jbyte       (*CallStaticByteMethodV)(JNIEnv*, jclass, jmethodID, va_list);
14. ... ...
15. void*       (*GetDirectBufferAddress)(JNIEnv*, jobject);
16. jlong       (*GetDirectBufferCapacity)(JNIEnv*, jobject);
17. /* added in JNI 1.6 */
18. jobjectRefType (*GetObjectRefType)(JNIEnv*, jobject);
19. };

(3) C++中的JNIEnv

 

C++ 中的JNIEnv: C++ 中的JNIEnv 就是 _JNIEnv 结构体, 二者是等同的; 因此在调用 JNI函数的时候, 只需要使用 env->NewStringUTF(env, "hello")方法即可, 不用在进行*运算;

 

.

1. /*
2. * C++ object wrapper.
3. *
4. * This is usually overlaid on a C struct whose first element is a
5. * JNINativeInterface*.  We rely somewhat on compiler behavior.
6. */
7. struct _JNIEnv {
8. /* do not rename this; it does not seem to be entirely opaque */
9. const struct JNINativeInterface* functions;
10. #if defined(__cplusplus)
11. jint GetVersion()
12. { return functions->GetVersion(this); }
13. jlong GetDirectBufferCapacity(jobject buf)
14. { return functions->GetDirectBufferCapacity(this, buf); }
15. /* added in JNI 1.6 */
16. jobjectRefType GetObjectRefType(jobject obj)
17. { return functions->GetObjectRefType(this, obj); }
18. #endif /*__cplusplus*/
19. };

5. JNI方法命名规则(标准JNI规范)

 

JNI实现的方法 与 Java中Native方法的映射关系 : 使用方法名进行映射, 可以使用 javah 工具进入 bin/classes 目录下执行命令, 即可生成头文件;

 

JNI方法参数介绍: 

-- 参数① : 第一个参数是JNI接口指针 JNIEnv;

-- 参数② : 如果Native方法是非静态的, 那么第二个参数就是对Java对象的引用, 如果Native方法是静态的, 那么第二个参数就是对Java类的Class对象的引用;

 

JNI方法名规范 : 返回值 + Java前缀 + 全路径类名 + 方法名 + 参数① JNIEnv + 参数② jobject + 其它参数;

-- 注意分隔符 : Java前缀 与 类名 以及类名之间的包名 和 方法名之间 使用 "_" 进行分割;

 

声明 非静态 方法: 

-- Native方法 : public int hello (String str, int i); 

-- JNI方法: jint Java_shuliang_han_Hello_hello(JNIEnv * env, jobject obj, jstring str, jint i);

 

声明 静态 方法 : 

-- Native方法 : public static int hello (String str, int i); 

--JNI方法 : jint Java_shuliang_han_Hello_hello(JNIEnv * env, jobject clazz, jstring str, jint i);

 

两种规范 : 以上是Java的标准JNI规范, 在Android中还有一套自定义的规范, 该规范是Android应用框架层 和 框架层交互使用的JNI规范, 依靠方法注册 映射 Native方法 和 JNI方法;

 

6. JNI方法签名规则

 

JNI识别Java方法 : JNI依靠函数名 和 方法签名 识别方法, 函数名是不能唯一识别一个方法的, 因为方法可以重载, 类型签名代表了 参数 和 返回值;

-- 签名规则 : (参数1类型签名参数2类型签名参数3类型签名参数N类型签名...)返回值类型签名, 注意参数列表中没有任何间隔;

 

Java类型 与 类型签名对照表 : 注意 boolean 与 long 不是大写首字母, 分别是 Z 与 J,  类是L全限定类名, 数组是[元素类型签名;

-- 类的签名规则 :L + 全限定名 + ;三部分, 全限定类名以 / 分割;

Java类型	类型签名
boolean	Z
byte	B
char	C
short	S
int	I
long	J
float	F
double	D
类	L全限定类名
数组	[元素类型签名

 

eg. long function(int n, String str, int[] arr);

该方法的签名 :(ILjava/lang/String;[I)J

.

 

.

 

四. Java调用JNI法与日志打印

 

 

1. JNI数据类型

 

 

Java数据类型 C数据类型 JNI数据类型对比 : 32位 与 64位机器可能会有出入;

 

Java数据类型	C本地类型	JNI定义别名
int	long	jint/jsize
long	__int64	jlong
byte	signed char	jbyte
boolean	unsigned char	jboolean
char	unsigned short	jchar
short	short	jshort
float	float	jfloat
double	doyble	jdouble
object'	_jobject	jobject

数据类型表示方法 : int数组类型 jintArray , boolean数组 jbooleanArray ...

 

头文件定义类型 : 这些基本的数据类型在jni.h 中都有相应的定义 : 

1. jobject     (*CallObjectMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
2. jboolean    (*CallBooleanMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
3. jboolean    (*CallBooleanMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
4. jboolean    (*CallBooleanMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
5. jbyte       (*CallByteMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
6. jbyte       (*CallByteMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
7. jbyte       (*CallByteMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
8. jchar       (*CallCharMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
9. jchar       (*CallCharMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
10. jchar       (*CallCharMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
11. jshort      (*CallShortMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
12. jshort      (*CallShortMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
13. jshort      (*CallShortMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
14. jint        (*CallIntMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
15. jint        (*CallIntMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
16. jint        (*CallIntMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
17. jlong       (*CallLongMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
18. jlong       (*CallLongMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
19. jbooleanArray (*NewBooleanArray)(JNIEnv*, jsize);
20. jbyteArray    (*NewByteArray)(JNIEnv*, jsize);
21. jcharArray    (*NewCharArray)(JNIEnv*, jsize);
22. jshortArray   (*NewShortArray)(JNIEnv*, jsize);
23. jintArray     (*NewIntArray)(JNIEnv*, jsize);
24. jlongArray    (*NewLongArray)(JNIEnv*, jsize);
25. jfloatArray   (*NewFloatArray)(JNIEnv*, jsize);
26. jdoubleArray  (*NewDoubleArray)(JNIEnv*, jsize);

2. JNI在Java和C语言之间传递int类型

 

 

Java中定义的方法 : 

1. //将Java中的两个int值 传给C语言, 进行相加后, 返回java语言 shuliang.han.ndkparameterpassing.DataProvider
2. public native int add(int x, int y);

C语言中定义的方法 : 

1. #include <jni.h>
2. //方法签名, Java环境 和 调用native方法的类 必不可少, 后面的参数就是native方法的参数
3. jint Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_add(JNIEnv * env, jobject obj, jint x, jint y)
4. {
5. return x + y;
6. }

使用NDK工具变异该c类库 : 

在cygwin中进入cygdrive, 然后进入windows中相应的目录, 执行 /android-ndk-r9c/ndk-build 命令, 即可完成编译;

 

 

3. NDK中C代码使用LogCat

 

 

(1) 引入头文件

 

NDK中断点调试 : 断点调试在NDK中实现极其困难, 因此在这里我们一般都是打印日志;

 

引入头文件 : 在C代码中引入下面的头文件;

1. #include <android/log.h>
2. #define LOG_TAG "System.out"
3. #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
4. #define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

头文件介绍 : log.h 是关于调用 LogCat日志文件;

-- log.h头文件路径 : android-ndk-r9c\platforms\android-9\arch-arm\usr\include\android\log.h;

-- 主要方法 :  __android_log_write, 下面有该方法的解析, 传入参数 日志等级 日志标签 日志内容;

-- 宏定义 : __android_log_write 方法太麻烦, 这里做出一个映射, LOGD(...) 输出debug级别的日志, LOGI(...) 输出Info级别的日志;

--LogCat日志级别 : verbose < debug < info < warn < error < assert;

 

使用到的log.h文件内容解析 : __android_log_write 方法中的日志等级参数就使用 枚举中的内容 

1. /*
2. * Android log priority values, in ascending priority order. 日志等级
3. */
4. typedef enum android_LogPriority {
5. ANDROID_LOG_UNKNOWN = 0,
6. ANDROID_LOG_DEFAULT,    /* only for SetMinPriority() */
7. ANDROID_LOG_VERBOSE,
8. ANDROID_LOG_DEBUG,
9. ANDROID_LOG_INFO,
10. ANDROID_LOG_WARN,
11. ANDROID_LOG_ERROR,
12. ANDROID_LOG_FATAL,
13. ANDROID_LOG_SILENT,     /* only for SetMinPriority(); must be last */
14. } android_LogPriority;
15. /*
16. * Send a simple string to the log. 向LogCat中输出日志
17. 参数介绍: 日志优先级 , 日志标签 , 日志内容
18. */
19. int __android_log_write(int prio, const char *tag, const char *text);

C语言中输入输出函数占位符介绍 : 

占位符	数据类型
%d	int
%ld	long int
%c	char
%f	float
&lf	double
%x	十六进制
%O	八进制
%s	字符串

.

.

 

(2) Android.mk增加liblog.so动态库

 

在该make配置文件中, 增加一行 : LOCAL_LDLIBS += -llog , 该语句添加在 LOCAL_SRC_FILES 语句下面一行;

 

完整的Android.mk文件 : 

1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)
2. include $(CLEAR_VARS)
3. LOCAL_MODULE    := DataProvider
4. LOCAL_SRC_FILES := DataProvider.c
5. #增加log函数对应的函数库 liblog.so  libthread_db.a
6. LOCAL_LDLIBS += -llog -lthread_db
7. include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

函数库位置 : android-ndk-r9c\platforms\android-9\arch-arm\usr\lib;

函数库截图 : 从该目录下的 liglog.so可以看出, 存在该库;

引入函数库方法 : 使用 LOCAL_LDLIBS += -l函数库名, 注意函数库名不带lib前缀 和.so 后缀, 同时可以添加多个库, 使用 -l库1 -l库2 -库3 ;

 

 

(3) 编译执行

 

根据(1) 中的占位符, 编写打印日志代码: 

1. //Java中的int对应的是C语言中的long类型, 对应JNI中的jint类型, C语言中
2. LOGI("JNI_日志 : x = %ld , y = %ld" , x , y);

最终的包含打印日志的完整代码 : 注意, 这里有一处可能错误, 如果是32位机器, int类型占位符使用 %d 即可;

1. #include <jni.h>
2. #include <android/log.h>
3. #define LOG_TAG "System.out"
4. #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
5. #define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
6. //方法签名, Java环境 和 调用native方法的类 必不可少, 后面的参数就是native方法的参数
7. jint Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_add(JNIEnv * env, jobject obj, jint x, jint y)
8. {
9. //Java中的int对应的是C语言中的long类型, 对应JNI中的jint类型, C语言中
10. LOGI("JNI_日志 : x = %ld , y = %ld" , x , y);
11. return x + y;
12. }

重新编译C文件 : 执行 /android-ndk-r9c/ndk-build命令;

-- 第一次编译 : 出现警告, long int占位符行不通, 注意区分机器位长, 64位 与 32位不同, 这样编译出现的结果就不会打印日志;

-- 第二次编译 : 将占位符改为 %d ;

 

执行按钮之后打印的日志 : 虽然有乱码, 不过显示出来了;

 

 

 

4. 字符串处理

.

 

Java中的String转为C语言中的char字符串 : 下面的工具方法可以在C程序中解决这个问题;

1. // java中的jstring, 转化为c的一个字符数组
2. char* Jstring2CStr(JNIEnv* env, jstring jstr) {
3. <span style="white-space:pre">  </span>//声明了一个字符串变量 rtn
4. <span style="white-space:pre">  </span>char* rtn = NULL;
5. <span style="white-space:pre">  </span>//找到Java中的String的Class对象
6. <span style="white-space:pre">  </span>jclass clsstring = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String");
7. <span style="white-space:pre">  </span>//创建一个Java中的字符串 "GB2312"
8. <span style="white-space:pre">  </span>jstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env, "GB2312");
9. <span style="white-space:pre">  </span>/*
10. <span style="white-space:pre">  </span> * 获取String中定义的方法 getBytes(), 该方法的参数是 String类型的, 返回值是 byte[]数组
11. <span style="white-space:pre">  </span> * "(Ljava/lang/String;)[B" 方法前面解析 :
12. <span style="white-space:pre">  </span> * -- Ljava/lang/String; 表示参数是String字符串
13. <span style="white-space:pre">  </span> * -- [B : 中括号表示这是一个数组, B代表byte类型, 返回值是一个byte数组
14. <span style="white-space:pre">  </span> */
15. <span style="white-space:pre">  </span>jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clsstring, "getBytes",
16. <span style="white-space:pre">          </span>"(Ljava/lang/String;)[B");
17. <span style="white-space:pre">  </span>//调用Java中的getBytes方法, 传入参数介绍 参数②表示调用该方法的对象, 参数③表示方法id , 参数④表示方法参数
18. <span style="white-space:pre">  </span>jbyteArray barr = (jbyteArray)(*env)->CallObjectMethod(env, jstr, mid,
19. <span style="white-space:pre">          </span>strencode); // String .getByte("GB2312");
20. <span style="white-space:pre">  </span>//获取数组的长度
21. <span style="white-space:pre">  </span>jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env, barr);
22. <span style="white-space:pre">  </span>//获取数组中的所有的元素 , 存放在 jbyte*数组中
23. <span style="white-space:pre">  </span>jbyte* ba = (*env)->GetByteArrayElements(env, barr, JNI_FALSE);
24. <span style="white-space:pre">  </span>//将Java数组中所有元素拷贝到C的char*数组中, 注意C语言数组结尾要加一个 '\0'
25. <span style="white-space:pre">  </span>if (alen > 0) {
26. <span style="white-space:pre">      </span>rtn = (char*) malloc(alen + 1); //new   char[alen+1]; "\0"
27. <span style="white-space:pre">      </span>memcpy(rtn, ba, alen);
28. <span style="white-space:pre">      </span>rtn[alen] = 0;
29. <span style="white-space:pre">  </span>}
30. <span style="white-space:pre">  </span>(*env)->ReleaseByteArrayElements(env, barr, ba, 0); //释放内存
31. <span style="white-space:pre">  </span>return rtn;
32. }

 

Jstring2CStr方法讲解 : 

a. 获取Java中String类型的class对象 : 参数 : 上下文环境 env, String类完整路径 ;

1. jclass clsstring = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String");

b.创建Java字符串 : 使用 NewStringUTF 方法;

1. jstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env, "GB2312");

c.获取String中的getBytes()方法 : 参数介绍 ① env 上下文环境 ② 完整的类路径 ③ 方法名 ④ 方法签名, 方法签名 Ljava/lang/String; 代表参数是String字符串, [B  中括号表示这是一个数组, B代表byte类型, 返回值是一个byte数组;

1. jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clsstring, "getBytes",
2. "(Ljava/lang/String;)[B");

d. 获取数组的长度 : 

1. jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env, barr);

e. 获取数组元素 : 获取数组中的所有的元素 , 存放在 jbyte*数组中;

1. jbyte* ba = (*env)->GetByteArrayElements(env, barr, JNI_FALSE);

f.数组拷贝: 将Java数组中所有元素拷贝到C的char*数组中, 注意C语言数组结尾要加一个 '\0';

1. if (alen > 0) {
2. rtn = (char*) malloc(alen + 1); //new   char[alen+1]; "\0"
3. memcpy(rtn, ba, alen);
4. rtn[alen] = 0;
5. }

g.释放内存 : 

1. (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, barr, ba, 0); //释放内存

 

.

作者 : 万境绝尘 

转载请注明出处 : http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/18964835

.

C语言方法 : 注意调用Jstring2CStr方法之后要强转, 否则会出错, Jstring2CStr方法要定义在该方法的前面, C语言中的方法要先声明才能使用;

1. jstring Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_sayHelloInc(JNIEnv *env, jobject obj, jstring str)
2. {
3. char *p = (char*)Jstring2CStr(env, str);
4. //打印Java传递过来的数据
5. LOGI("Java JNI string parameter is : %s", p);
6. char *append = "append";
7. //strcat(dest, source) 函数可以将source字符串 添加到dest字符串后面
8. return (*env)->NewStringUTF(env, strcat(p, append));
9. }

-- 如果没有强转会出现下面的错误 : char *p = Jstring2CStr(env, str);

-- 将Jstring2CStr方法定义在主方法下面会出现下面错误 : 

 

Java源码 : 

1. case R.id.sayHelloInc:
2. Toast.makeText(getApplicationContext(), dataProvider.sayHelloInc("Hello"), Toast.LENGTH_LONG).show();
3. break;

编译之后运行结果 : 

 

 

 

5. 开发JNI程序流程

 

a. C语言类库接口 : 存在C语言类库, 调用接口为login_server(char* address, char* username, char* password);
b. Java定义本地方法 : public native void LoginServer(String address, String user, String pwd);

c. C语言JNI代码 : Java_包名_类名_LoginServer(JNIEnv* env, jobject obj, jstring address, jstring user, jstring pwd){...调C接口};

注意跨语言字符串转换: JNI方法中, 要将Java的String字符串转为C中的char*字符串;

首先验证C码农提供的代码是否可用 : 验证该api是否可用, 在一个 int main() 函数中进行测试, 根据该测试代码查看方法执行相关的情况;

 

6. 数组参数处理

 

模块讲解 : 在该模块中, Java语言传递一个int数组参数给C语言, C语言将这一组参数读取出来, 并且输出到Android的LogCat中, 这里涉及到了两个重要的JNI方法, 一个数获取数组长度方法, 一个是获取数组中每个元素的方法;

获取数组长度方法 : jni中定义 - jsize (*GetArrayLength)(JNIEnv*, jarray);
创建数组相关方法 : 

1. jbooleanArray (*NewBooleanArray)(JNIEnv*, jsize);
2. jbyteArray    (*NewByteArray)(JNIEnv*, jsize);
3. jcharArray    (*NewCharArray)(JNIEnv*, jsize);
4. jshortArray   (*NewShortArray)(JNIEnv*, jsize);
5. jintArray     (*NewIntArray)(JNIEnv*, jsize);
6. jlongArray    (*NewLongArray)(JNIEnv*, jsize);
7. jfloatArray   (*NewFloatArray)(JNIEnv*, jsize);
8. jdoubleArray  (*NewDoubleArray)(JNIEnv*, jsize);

获取数组元素相关方法 : 

1. jboolean*   (*GetBooleanArrayElements)(JNIEnv*, jbooleanArray, jboolean*);
2. jbyte*      (*GetByteArrayElements)(JNIEnv*, jbyteArray, jboolean*);
3. jchar*      (*GetCharArrayElements)(JNIEnv*, jcharArray, jboolean*);
4. jshort*     (*GetShortArrayElements)(JNIEnv*, jshortArray, jboolean*);
5. jint*       (*GetIntArrayElements)(JNIEnv*, jintArray, jboolean*);
6. jlong*      (*GetLongArrayElements)(JNIEnv*, jlongArray, jboolean*);
7. jfloat*     (*GetFloatArrayElements)(JNIEnv*, jfloatArray, jboolean*);
8. jdouble*    (*GetDoubleArrayElements)(JNIEnv*, jdoubleArray, jboolean*);

C语言代码 : 

1. jintArray Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_intMethod(JNIEnv *env, jobject obj, jintArray arr)
2. {
3. //获取arr大小
4. int len = (*env)->GetArrayLength(env, arr);
5. //在LogCat中打印出arr的大小
6. LOGI("the length of array is %d", len);
7. //如果长度为0, 返回arr
8. if(len == 0)
9. return arr;
10. //如果长度大于0, 那么获取数组中的每个元素
11. jint* p = (*env)->GetIntArrayElements(env, arr, 0);
12. //打印出数组中每个元素的值
13. int i = 0;
14. for(; i < len; i ++)
15. {
16. LOGI("arr[%d] = %d", i, *(p + i));
17. }
18. return arr;
19. }

Java代码 : 

1. case R.id.intMethod:
2. int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
3. dataProvider.intMethod(array);
4. break;

执行结果 : 上面的那种LogCat竟然启动失败, 只能将就着用这个了;

 

7. 本程序源码

 

XML布局文件 : 

1. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
2. xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
3. android:orientation="vertical"
4. android:layout_width="match_parent"
5. android:layout_height="match_parent" >
6. <Button
7. android:id="@+id/add"
8. android:layout_width="wrap_content"
9. android:layout_height="wrap_content"
10. android:text="调用 add 本地 方法"
11. android:onClick="onClick"/>
12. <Button
13. android:id="@+id/sayHelloInc"
14. android:layout_width="wrap_content"
15. android:layout_height="wrap_content"
16. android:text="调用 sayHelloInc 本地 方法"
17. android:onClick="onClick"/>
18. <Button
19. android:id="@+id/intMethod"
20. android:layout_width="wrap_content"
21. android:layout_height="wrap_content"
22. android:text="调用 intMethod 本地 方法"
23. android:onClick="onClick"/>
24. </LinearLayout>

Java源码 : 

-- MainActivity源码 : 

1. package shuliang.han.ndkparameterpassing;
2. import android.app.Activity;
3. import android.os.Bundle;
4. import android.view.View;
5. import android.widget.Toast;
6. public class MainActivity extends Activity {
7. static{
8. System.loadLibrary("DataProvider");
9. }
10. DataProvider dataProvider;
11. @Override
12. public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
13. super.onCreate(savedInstanceState);
14. setContentView(R.layout.activity_main);
15. dataProvider = new DataProvider();
16. }
17. public void onClick(View view) {
18. int id = view.getId();
19. switch (id) {
20. case R.id.add:
21. int result = dataProvider.add(1, 2);
22. Toast.makeText(getApplicationContext(), "the add result : " + result, Toast.LENGTH_LONG).show();
23. break;
24. case R.id.sayHelloInc:
25. Toast.makeText(getApplicationContext(), dataProvider.sayHelloInc("Hello"), Toast.LENGTH_LONG).show();
26. break;
27. case R.id.intMethod:
28. int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
29. dataProvider.intMethod(array);
30. break;
31. default:
32. break;
33. }
34. }
35. }

--DataProvider源码 : 

1. package shuliang.han.ndkparameterpassing;
2. public class DataProvider {
3. //将Java中的两个int值 传给C语言, 进行相加后, 返回java语言 shuliang.han.ndkparameterpassing.DataProvider
4. public native int add(int x, int y);
5. //将Java字符串传递给C语言, C语言处理字符串之后, 将处理结果返回给java
6. public native String sayHelloInc(String s);
7. //将java中的int数组传递给C语言, C语言为每个元素加10, 返回给Java
8. public native int[] intMethod(int[] nums);
9. }

JNI相关源码 : 

-- Android.mk源码 : 

1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)
2. include $(CLEAR_VARS)
3. LOCAL_MODULE    := DataProvider
4. LOCAL_SRC_FILES := DataProvider.c
5. #增加log函数对应的log库
6. LOCAL_LDLIBS += -llog
7. include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

--DataProvider.c 主程序源码 : 

1. #include <jni.h>
2. #include <string.h>
3. #include <android/log.h>
4. #define LOG_TAG "System.out"
5. #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
6. #define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
7. // java中的jstring, 转化为c的一个字符数组
8. char* Jstring2CStr(JNIEnv* env, jstring jstr) {
9. <span style="white-space:pre">  </span>//声明了一个字符串变量 rtn
10. <span style="white-space:pre">  </span>char* rtn = NULL;
11. <span style="white-space:pre">  </span>//找到Java中的String的Class对象
12. <span style="white-space:pre">  </span>jclass clsstring = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String");
13. <span style="white-space:pre">  </span>//创建一个Java中的字符串 "GB2312"
14. <span style="white-space:pre">  </span>jstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env, "GB2312");
15. <span style="white-space:pre">  </span>/*
16. <span style="white-space:pre">  </span> * 获取String中定义的方法 getBytes(), 该方法的参数是 String类型的, 返回值是 byte[]数组
17. <span style="white-space:pre">  </span> * "(Ljava/lang/String;)[B" 方法前面解析 :
18. <span style="white-space:pre">  </span> * -- Ljava/lang/String; 表示参数是String字符串
19. <span style="white-space:pre">  </span> * -- [B : 中括号表示这是一个数组, B代表byte类型, 返回值是一个byte数组
20. <span style="white-space:pre">  </span> */
21. <span style="white-space:pre">  </span>jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clsstring, "getBytes",
22. <span style="white-space:pre">          </span>"(Ljava/lang/String;)[B");
23. <span style="white-space:pre">  </span>//调用Java中的getBytes方法, 传入参数介绍 参数②表示调用该方法的对象, 参数③表示方法id , 参数④表示方法参数
24. <span style="white-space:pre">  </span>jbyteArray barr = (jbyteArray)(*env)->CallObjectMethod(env, jstr, mid,
25. <span style="white-space:pre">          </span>strencode); // String .getByte("GB2312");
26. <span style="white-space:pre">  </span>//获取数组的长度
27. <span style="white-space:pre">  </span>jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env, barr);
28. <span style="white-space:pre">  </span>//获取数组中的所有的元素 , 存放在 jbyte*数组中
29. <span style="white-space:pre">  </span>jbyte* ba = (*env)->GetByteArrayElements(env, barr, JNI_FALSE);
30. <span style="white-space:pre">  </span>//将Java数组中所有元素拷贝到C的char*数组中, 注意C语言数组结尾要加一个 '\0'
31. <span style="white-space:pre">  </span>if (alen > 0) {
32. <span style="white-space:pre">      </span>rtn = (char*) malloc(alen + 1); //new   char[alen+1]; "\0"
33. <span style="white-space:pre">      </span>memcpy(rtn, ba, alen);
34. <span style="white-space:pre">      </span>rtn[alen] = 0;
35. <span style="white-space:pre">  </span>}
36. <span style="white-space:pre">  </span>(*env)->ReleaseByteArrayElements(env, barr, ba, 0); //释放内存
37. <span style="white-space:pre">  </span>return rtn;
38. }
39. //方法签名, Java环境 和 调用native方法的类 必不可少, 后面的参数就是native方法的参数
40. jint Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_add(JNIEnv * env, jobject obj, jint x, jint y)
41. {
42. //Java中的int对应的是C语言中的long类型, 对应JNI中的jint类型, C语言中
43. LOGI("JNI_log : x = %d , y = %d" , x , y);
44. return x + y;
45. }
46. jstring Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_sayHelloInc(JNIEnv *env, jobject obj, jstring str)
47. {
48. char *p = (char*)Jstring2CStr(env, str);
49. //打印Java传递过来的数据
50. LOGI("Java JNI string parameter is : %s", p);
51. char *append = "append";
52. //strcat(dest, source) 函数可以将source字符串 添加到dest字符串后面
53. return (*env)->NewStringUTF(env, strcat(p, append));
54. }
55. jintArray Java_shuliang_han_ndkparameterpassing_DataProvider_intMethod(JNIEnv *env, jobject obj, jintArray arr)
56. {
57. //获取arr大小
58. int len = (*env)->GetArrayLength(env, arr);
59. //在LogCat中打印出arr的大小
60. LOGI("the length of array is %d", len);
61. //如果长度为0, 返回arr
62. if(len == 0)
63. return arr;
64. //如果长度大于0, 那么获取数组中的每个元素
65. jint* p = (*env)->GetIntArrayElements(env, arr, 0);
66. //打印出数组中每个元素的值
67. int i = 0;
68. for(; i < len; i ++)
69. {
70. LOGI("arr[%d] = %d", i, *(p + i));
71. }
72. return arr;
73. }

.

 

 

 

8. 上传代码到GitHub

创建新项目 : han1202012/NDKParameterPassing ;
-- SSH地址 : git@github.com:han1202012/NDKParameterPassing.git ;
-- HTTP地址 : https://github.com/han1202012/NDKParameterPassing.git ;

 

 

五. C语言代码回调Java方法

.

 

C语言回调Java方法场景 : 

-- 复用方法 : 使用Java对象, 复用Java中的方法;

-- 激活Java : C程序后台运行, 该后台程序一直运行, 某个时间出发后需要启动Java服务, 激活Android中的某个界面, 例如使用Intent启动一个Activity;

 

 

1. C代码回调Java方法的流程

 

(1) 找到java对应的Class

 

创建一个char*数组, 然后使用jni.h中提供的FindClass方法获取jclass返回值;

1. //DataProvider完整类名 shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
2. char* classname = "shulaing/han/ndk_callback/DataProvider";
3. jclass dpclazz = (*env)->FindClass(env, classname);

(2) 找到要调用的方法的methodID

 

使用jni.h中提供的GetMethodID方法, 获取jmethodID, 传入参数 ①JNIEnv指针 ②Class对象 ③ 方法名 ④方法签名, 在这里方法名和方法签名确定一个方法, 方法签名就是方法的返回值 与 参数的唯一标示;

1. //参数介绍 : 第二个参数是Class对象, 第三个参数是方法名,第四个参数是方法的签名, 获取到调用的method
2. jmethodID methodID = (*env)->GetMethodID(env, dpclazz, "Add", "(II)I");

 

找到静态方法 : 如果方法是静态的, 就使用GetStaticMethod方法获取 

1. jmethodID GetStaticMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig)
2. { return functions->GetStaticMethodID(this, clazz, name, sig); }

(3) 在C语言中调用相应方法

 

普通方法 : CallTypeMethod , 其中的Type随着返回值类型的不同而改变;

参数介绍 : ① JNIEnv指针 ②调用该native方法的对象 ③方法的methodID ④⑤... 后面是可变参数, 这些参数是

1. jmethodID   (*GetMethodID)(JNIEnv*, jclass, const char*, const char*);
2. jobject     (*CallObjectMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
3. jobject     (*CallObjectMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
4. jobject     (*CallObjectMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
5. jboolean    (*CallBooleanMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
6. jboolean    (*CallBooleanMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
7. jboolean    (*CallBooleanMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
8. jbyte       (*CallByteMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
9. jbyte       (*CallByteMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
10. jbyte       (*CallByteMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
11. jchar       (*CallCharMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
12. jchar       (*CallCharMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
13. jchar       (*CallCharMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
14. jshort      (*CallShortMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
15. jshort      (*CallShortMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
16. jshort      (*CallShortMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
17. jint        (*CallIntMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
18. jint        (*CallIntMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
19. jint        (*CallIntMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
20. jlong       (*CallLongMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
21. jlong       (*CallLongMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
22. jlong       (*CallLongMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
23. jfloat      (*CallFloatMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...) __NDK_FPABI__;
24. jfloat      (*CallFloatMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list) __NDK_FPABI__;
25. jfloat      (*CallFloatMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*) __NDK_FPABI__;
26. jdouble     (*CallDoubleMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...) __NDK_FPABI__;
27. jdouble     (*CallDoubleMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list) __NDK_FPABI__;
28. jdouble     (*CallDoubleMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*) __NDK_FPABI__;
29. void        (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
30. void        (*CallVoidMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
31. void        (*CallVoidMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);

静态方法 : CallStaticTypeMethod, 其中的Type随着返回值类型不同而改变;

 

 

 

.

 

2. 一些基本代码编写

 

Java代码 : 定义一个callCcode本地方法, 以及三个Java方法, 在jni中使用本地方法调用Java中的方法;

1. package shulaing.han.ndk_callback;
2. public class DataProvider {
3. public native void callCcode();
4. //C调用java中空方法 shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
5. public void helloFromJava(){
6. System.out.println("hello from java");
7. }
8. //C调用java中的带两个int参数的方法
9. public int Add(int x,int y){
10. return x + y;
11. }
12. //C调用java中参数为string的方法
13. public void printString(String s){
14. System.out.println(s);
15. }
16. }

生成头文件 : 进入 bin/classed目录, 使用 javah shulaing.han.ndk_callback.DataProvider 命令, 可以在bin/classes下生成头文件;

 

头文件内容 : 文件名 : shulaing_han_ndk_callback_DataProvider.h ;

1. /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
2. #include <jni.h>
3. /* Header for class shulaing_han_ndk_callback_DataProvider */
4. #ifndef _Included_shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
5. #define _Included_shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
6. #ifdef __cplusplus
7. extern "C" {
8. #endif
9. /*
10. * Class:     shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
11. * Method:    callCcode
12. * Signature: ()V
13. */
14. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode
15. (JNIEnv *, jobject);
16. #ifdef __cplusplus
17. }
18. #endif
19. #endif

编写Android.mk文件 : 注意将LogCat日志输出系统动态库加入;

1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)
2. include $(CLEAR_VARS)
3. LOCAL_MODULE    := jni
4. LOCAL_SRC_FILES := jni.c
5. #增加log函数对应的log库
6. LOCAL_LDLIBS += -llog
7. include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

编写jni的C代码 : 注意加入LogCat相关导入的包;

1. #include "shulaing_han_ndk_callback_DataProvider.h"
2. #include <string.h>
3. #include <android/log.h>
4. #define LOG_TAG "System.out"
5. #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
6. #define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

3. C中回调Java的void返回值方法

 

使用JNIEnv指针获取Class对象 : 在jni.h文件中找到 - jclass (*FindClass)(JNIEnv*, const char*);

-- 参数介绍 : 第二个参数是类的路径字符串, 如 "/shuliang/han/ndk_callback/DataProvider" ;

 

获取Java类中定义的method方法 : 在jni.h中找到方法 - jmethodID (*GetMethodID)(JNIEnv*, jclass, const char*, const char*);

-- 参数介绍 : 第二个参数是 Java类的Class对象, 第三个参数是方法名, 第四个参数是Java方法的签名;

 

方法签名生成工具 : javap , 使用javap -s 命令即可生成方法签名;

 

进入bin/classed目录下 : 执行 javap -s shulaing.han.ndk_callback.DataProvider 命令, 即可显示出每个方法的签名;

1. $ javap -s shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
2. Compiled from "DataProvider.java"
3. public class shulaing.han.ndk_callback.DataProvider extends java.lang.Object{
4. public shulaing.han.ndk_callback.DataProvider();
5. Signature: ()V
6. public native void callCcode();
7. Signature: ()V
8. public void helloFromJava();
9. Signature: ()V
10. public int Add(int, int);
11. Signature: (II)I
12. public void printString(java.lang.String);
13. Signature: (Ljava/lang/String;)V
14. }

截图 : 

 

 

方法签名介绍 : 

-- 返回值null, 参数null : void helloFromJava() 方法的签名是 "()V", 括号里什么都没有代表参数为null, V代表返回值是void;

-- 返回值int, 参数两个int : int Add(int x,int y) 方法的签名是 "(II)I", 括号中II表示两个int类型参数, 右边括号外的I代表返回值是int类型;

-- 返回值null, 参数String : void printString(String s) 方法签名是 "(Ljava/lang/String;)V", 括号中的Ljava/lang/String; 表示参数是String类型, V表示返回值是void;

 

jni.h中定义的回调Java方法的相关函数 : 

1. jmethodID   (*GetMethodID)(JNIEnv*, jclass, const char*, const char*);
2. jobject     (*CallObjectMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
3. jobject     (*CallObjectMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
4. jobject     (*CallObjectMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
5. jboolean    (*CallBooleanMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
6. jboolean    (*CallBooleanMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
7. jboolean    (*CallBooleanMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
8. jbyte       (*CallByteMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
9. jbyte       (*CallByteMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
10. jbyte       (*CallByteMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
11. jchar       (*CallCharMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
12. jchar       (*CallCharMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
13. jchar       (*CallCharMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
14. jshort      (*CallShortMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
15. jshort      (*CallShortMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
16. jshort      (*CallShortMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
17. jint        (*CallIntMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
18. jint        (*CallIntMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
19. jint        (*CallIntMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
20. jlong       (*CallLongMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
21. jlong       (*CallLongMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
22. jlong       (*CallLongMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);
23. jfloat      (*CallFloatMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...) __NDK_FPABI__;
24. jfloat      (*CallFloatMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list) __NDK_FPABI__;
25. jfloat      (*CallFloatMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*) __NDK_FPABI__;
26. jdouble     (*CallDoubleMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...) __NDK_FPABI__;
27. jdouble     (*CallDoubleMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list) __NDK_FPABI__;
28. jdouble     (*CallDoubleMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*) __NDK_FPABI__;
29. void        (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
30. void        (*CallVoidMethodV)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
31. void        (*CallVoidMethodA)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, jvalue*);

 

C语言代码 : 

1. #include "shulaing_han_ndk_callback_DataProvider.h"
2. #include <string.h>
3. #include <android/log.h>
4. #define LOG_TAG "System.out"
5. #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
6. #define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
7. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode
8. (JNIEnv * env, jobject obj)
9. {
10. //调用DataProvider对象中的helloFromJava()方法
11. //获取到某个对象, 获取对象中的方法, 调用获取到的方法
12. LOGI("in code");
13. //DataProvider完整类名 shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
14. char* classname = "shulaing/han/ndk_callback/DataProvider";
15. jclass dpclazz = (*env)->FindClass(env, classname);
16. if(dpclazz == 0)
17. LOGI("class not find !!!");
18. else
19. LOGI("class find !!!");
20. //参数介绍 : 第二个参数是Class对象, 第三个参数是方法名,第四个参数是方法的签名, 获取到调用的method
21. jmethodID methodID = (*env)->GetMethodID(env, dpclazz, "helloFromJava", "()V");
22. if(methodID == 0)
23. LOGI("method not find !!!");
24. else
25. LOGI("method find !!!");
26. /*
27. * 调用方法 void (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
28. * 参数介绍 : 后面的 ... 是可变参数, 如果该返回值void的方法有参数, 就将参数按照次序排列
29. */
30. LOGI("before call method");
31. (*env)->CallVoidMethod(env, obj, methodID);
32. LOGI("after call method");
33. }

Java代码 : 

--XML布局文件代码 : 

1. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
2. xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
3. android:layout_width="match_parent"
4. android:layout_height="match_parent"
5. android:orientation="vertical"
6. android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
7. android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
8. android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
9. android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
10. tools:context=".MainActivity" >
11. <Button
12. android:id="@+id/call_void_method"
13. android:layout_width="wrap_content"
14. android:layout_height="wrap_content"
15. android:onClick="onClick"
16. android:text="C语言回调Java中的空方法" />
17. </LinearLayout>

--MainActivity代码 : 

1. package shulaing.han.ndk_callback;
2. import android.app.Activity;
3. import android.os.Bundle;
4. import android.view.View;
5. public class MainActivity extends Activity {
6. static{
7. System.loadLibrary("jni");
8. }
9. DataProvider dp;
10. @Override
11. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
12. super.onCreate(savedInstanceState);
13. setContentView(R.layout.activity_main);
14. dp = new DataProvider();
15. }
16. public void onClick(View view) {
17. int id = view.getId();
18. switch (id) {
19. case R.id.call_void_method:
20. dp.callCcode();
21. break;
22. default:
23. break;
24. }
25. }
26. }

 

执行结果 : 

.

 

 

4. C代码回调Java中带String参数的方法

 

在DataProvider中添加两个native方法 : 

1. public native void callCcode();
2. public native void callCcode1();
3. public native void callCcode2();

进入bin/classes目录, 使用 javah -jni shulaing.han.ndk_callback.DataProvider 命令生成头文件 : 

1. /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
2. #include <jni.h>
3. /* Header for class shulaing_han_ndk_callback_DataProvider */
4. #ifndef _Included_shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
5. #define _Included_shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
6. #ifdef __cplusplus
7. extern "C" {
8. #endif
9. /*
10. * Class:     shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
11. * Method:    callCcode
12. * Signature: ()V
13. */
14. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode
15. (JNIEnv *, jobject);
16. /*
17. * Class:     shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
18. * Method:    callCcode1
19. * Signature: ()V
20. */
21. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode1
22. (JNIEnv *, jobject);
23. /*
24. * Class:     shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
25. * Method:    callCcode2
26. * Signature: ()V
27. */
28. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode2
29. (JNIEnv *, jobject);
30. #ifdef __cplusplus
31. }
32. #endif
33. #endif

 

jni C语言代码 : 这里只需要修改两处, 方法名, 获取方法id中的参数, 调用方法中最后加上一个Java参数;

1. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode1
2. (JNIEnv *env, jobject obj)
3. {
4. //调用DataProvider对象中的helloFromJava()方法
5. //获取到某个对象, 获取对象中的方法, 调用获取到的方法
6. LOGI("in code");
7. //DataProvider完整类名 shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
8. char* classname = "shulaing/han/ndk_callback/DataProvider";
9. jclass dpclazz = (*env)->FindClass(env, classname);
10. if(dpclazz == 0)
11. LOGI("class not find !!!");
12. else
13. LOGI("class find !!!");
14. //参数介绍 : 第二个参数是Class对象, 第三个参数是方法名,第四个参数是方法的签名, 获取到调用的method
15. jmethodID methodID = (*env)->GetMethodID(env, dpclazz, "printString", "(Ljava/lang/String;)V");
16. if(methodID == 0)
17. LOGI("method not find !!!");
18. else
19. LOGI("method find !!!");
20. /*
21. * 调用方法 void (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
22. * 参数介绍 : 后面的 ... 是可变参数, 如果该返回值void的方法有参数, 就将参数按照次序排列
23. */
24. LOGI("before call method");
25. (*env)->CallVoidMethod(env, obj, methodID, (*env)->NewStringUTF(env, "printString method callback success!!"));
26. LOGI("after call method");
27. }

执行后的结果 : 

 

5. C代码中回调带两个int类型的参数的方法

 

按照上面的流程, 不同之处就是jni中获取方法 和 方法id , 调用方法的jni函数不同 : 

1. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode2
2. (JNIEnv *env, jobject obj)
3. {
4. //调用DataProvider对象中的helloFromJava()方法
5. //获取到某个对象, 获取对象中的方法, 调用获取到的方法
6. LOGI("in code");
7. //DataProvider完整类名 shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
8. char* classname = "shulaing/han/ndk_callback/DataProvider";
9. jclass dpclazz = (*env)->FindClass(env, classname);
10. if(dpclazz == 0)
11. LOGI("class not find !!!");
12. else
13. LOGI("class find !!!");
14. //参数介绍 : 第二个参数是Class对象, 第三个参数是方法名,第四个参数是方法的签名, 获取到调用的method
15. jmethodID methodID = (*env)->GetMethodID(env, dpclazz, "Add", "(II)I");
16. if(methodID == 0)
17. LOGI("method not find !!!");
18. else
19. LOGI("method find !!!");
20. /*
21. * 调用方法 void (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
22. * 参数介绍 : 后面的 ... 是可变参数, 如果该返回值void的方法有参数, 就将参数按照次序排列
23. */
24. LOGI("before call method");
25. (*env)->CallIntMethod(env, obj, methodID, 3, 5);
26. LOGI("after call method");
27. }

Java代码 : 

1. case R.id.call_int_parameter_method:
2. dp.callCcode2();
3. break;

执行结果 : 

.

作者 : 万境绝尘 

转载请注明出处 : http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/18964835

.

6. 完整源码

 

Java源码 : 

-- DataProvider源码 : 

1. package shulaing.han.ndk_callback;
2. public class DataProvider {
3. public native void callCcode();
4. public native void callCcode1();
5. public native void callCcode2();
6. //C调用java中空方法 shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
7. public void helloFromJava(){
8. System.out.println("hello from java");
9. }
10. //C调用java中的带两个int参数的方法
11. public int Add(int x,int y){
12. System.out.println("the add result is : " + (x + y));
13. return x + y;
14. }
15. //C调用java中参数为string的方法
16. public void printString(String s){
17. System.out.println("in java code :" + s);
18. }
19. }

-- MainActivity源码 : 

1. package shulaing.han.ndk_callback;
2. import android.app.Activity;
3. import android.os.Bundle;
4. import android.view.View;
5. public class MainActivity extends Activity {
6. static{
7. System.loadLibrary("jni");
8. }
9. DataProvider dp;
10. @Override
11. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
12. super.onCreate(savedInstanceState);
13. setContentView(R.layout.activity_main);
14. dp = new DataProvider();
15. }
16. public void onClick(View view) {
17. int id = view.getId();
18. switch (id) {
19. case R.id.call_void_method:
20. dp.callCcode();
21. break;
22. case R.id.call_string_parameter_method:
23. dp.callCcode1();
24. break;
25. case R.id.call_int_parameter_method:
26. dp.callCcode2();
27. break;
28. default:
29. break;
30. }
31. }
32. }

 

XML布局文件源码 : 

1. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
2. xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
3. android:layout_width="match_parent"
4. android:layout_height="match_parent"
5. android:orientation="vertical"
6. android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
7. android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
8. android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
9. android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
10. tools:context=".MainActivity" >
11. <Button
12. android:id="@+id/call_void_method"
13. android:layout_width="wrap_content"
14. android:layout_height="wrap_content"
15. android:onClick="onClick"
16. android:text="C语言回调Java中的空方法" />
17. <Button
18. android:id="@+id/call_string_parameter_method"
19. android:layout_width="wrap_content"
20. android:layout_height="wrap_content"
21. android:onClick="onClick"
22. android:text="C语言回调Java中的String参数方法" />
23. <Button
24. android:id="@+id/call_int_parameter_method"
25. android:layout_width="wrap_content"
26. android:layout_height="wrap_content"
27. android:onClick="onClick"
28. android:text="C语言回调Java中的int参数方法" />
29. </LinearLayout>

 

 

jni源码 : 

-- 头文件源码 : 

1. /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
2. #include <jni.h>
3. /* Header for class shulaing_han_ndk_callback_DataProvider */
4. #ifndef _Included_shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
5. #define _Included_shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
6. #ifdef __cplusplus
7. extern "C" {
8. #endif
9. /*
10. * Class:     shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
11. * Method:    callCcode
12. * Signature: ()V
13. */
14. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode
15. (JNIEnv *, jobject);
16. /*
17. * Class:     shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
18. * Method:    callCcode1
19. * Signature: ()V
20. */
21. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode1
22. (JNIEnv *, jobject);
23. /*
24. * Class:     shulaing_han_ndk_callback_DataProvider
25. * Method:    callCcode2
26. * Signature: ()V
27. */
28. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode2
29. (JNIEnv *, jobject);
30. #ifdef __cplusplus
31. }
32. #endif
33. #endif

-- Android.mk源码 :

1. LOCAL_PATH := $(call my-dir)
2. include $(CLEAR_VARS)
3. LOCAL_MODULE    := jni
4. LOCAL_SRC_FILES := jni.c
5. #增加log函数对应的log库
6. LOCAL_LDLIBS += -llog
7. include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

-- jni主程序源码 :  

1. #include "shulaing_han_ndk_callback_DataProvider.h"
2. #include "first.h"
3. #include <string.h>
4. #include <android/log.h>
5. #define LOG_TAG "System.out"
6. #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
7. #define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
8. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode
9. (JNIEnv * env, jobject obj)
10. {
11. //调用DataProvider对象中的helloFromJava()方法
12. //获取到某个对象, 获取对象中的方法, 调用获取到的方法
13. LOGI("in code");
14. //DataProvider完整类名 shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
15. char* classname = "shulaing/han/ndk_callback/DataProvider";
16. jclass dpclazz = (*env)->FindClass(env, classname);
17. if(dpclazz == 0)
18. LOGI("class not find !!!");
19. else
20. LOGI("class find !!!");
21. //参数介绍 : 第二个参数是Class对象, 第三个参数是方法名,第四个参数是方法的签名, 获取到调用的method
22. jmethodID methodID = (*env)->GetMethodID(env, dpclazz, "helloFromJava", "()V");
23. if(methodID == 0)
24. LOGI("method not find !!!");
25. else
26. LOGI("method find !!!");
27. /*
28. * 调用方法 void (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
29. * 参数介绍 : 后面的 ... 是可变参数, 如果该返回值void的方法有参数, 就将参数按照次序排列
30. */
31. LOGI("before call method");
32. (*env)->CallVoidMethod(env, obj, methodID);
33. LOGI("after call method");
34. }
35. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode1
36. (JNIEnv *env, jobject obj)
37. {
38. //调用DataProvider对象中的helloFromJava()方法
39. //获取到某个对象, 获取对象中的方法, 调用获取到的方法
40. LOGI("in code");
41. //DataProvider完整类名 shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
42. char* classname = "shulaing/han/ndk_callback/DataProvider";
43. jclass dpclazz = (*env)->FindClass(env, classname);
44. if(dpclazz == 0)
45. LOGI("class not find !!!");
46. else
47. LOGI("class find !!!");
48. //参数介绍 : 第二个参数是Class对象, 第三个参数是方法名,第四个参数是方法的签名, 获取到调用的method
49. jmethodID methodID = (*env)->GetMethodID(env, dpclazz, "printString", "(Ljava/lang/String;)V");
50. if(methodID == 0)
51. LOGI("method not find !!!");
52. else
53. LOGI("method find !!!");
54. /*
55. * 调用方法 void (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
56. * 参数介绍 : 后面的 ... 是可变参数, 如果该返回值void的方法有参数, 就将参数按照次序排列
57. */
58. LOGI("before call method");
59. (*env)->CallVoidMethod(env, obj, methodID, (*env)->NewStringUTF(env, "printString method callback success!!"));
60. LOGI("after call method");
61. }
62. /*
63. * 实际开发的情况
64. * C代码工程师给我们 first.h first.c , 我们只需要将first.h引入, 然后就可以使用其中的方法了
65. */
66. JNIEXPORT void JNICALL Java_shulaing_han_ndk_1callback_DataProvider_callCcode2
67. (JNIEnv *env, jobject obj)
68. {
69. //调用DataProvider对象中的helloFromJava()方法
70. //获取到某个对象, 获取对象中的方法, 调用获取到的方法
71. LOGI("in code");
72. //DataProvider完整类名 shulaing.han.ndk_callback.DataProvider
73. char* classname = "shulaing/han/ndk_callback/DataProvider";
74. jclass dpclazz = (*env)->FindClass(env, classname);
75. if(dpclazz == 0)
76. LOGI("class not find !!!");
77. else
78. LOGI("class find !!!");
79. //参数介绍 : 第二个参数是Class对象, 第三个参数是方法名,第四个参数是方法的签名, 获取到调用的method
80. jmethodID methodID = (*env)->GetMethodID(env, dpclazz, "Add", "(II)I");
81. if(methodID == 0)
82. LOGI("method not find !!!");
83. else
84. LOGI("method find !!!");
85. /*
86. * 调用方法 void (*CallVoidMethod)(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
87. * 参数介绍 : 后面的 ... 是可变参数, 如果该返回值void的方法有参数, 就将参数按照次序排列
88. */
89. LOGI("before call method");
90. (*env)->CallIntMethod(env, obj, methodID, 3, 5);
91. LOGI("after call method");
92. }

7. 将程序上传到GitHub中

GitHub地址 : 

-- SSH : git@github.com:han1202012/NDK_Callback.git

-- HTTP : https://github.com/han1202012/NDK_Callback.git

.

 

 

.

 

六. 实际开发中的环境

 

这里举一个简单的小例子 : 

-- 在实际开发中, C工程师会给我们c文件如下 : first.h first.c, 一个C主程序, 一个头文件, 我们只需要将这个头文件引入到jni中的C代码中即可, 在我们自定义生成的签名函数中调用 first.h中的方法;

 

first.h源码 : 

1. #ifndef FIRST_H
2. #define FIRST_H
3. extern int first(int  x, int  y);
4. #endif /* FIRST_H */

first.c源码 : 

1. #include "first.h"
2. int  first(int  x, int  y)
3. {
4. return x + y;
5. }

在签名函数中, 直接调用 first()方法即可;

 

.

 

七 分析Log日志系统框架的JNI代码

 

 

在这里分析日志输出函数 : Log.i(TAG, "log"), 分析该日志系统的JNI层源码结构;

 

这里使用下载的Android2.3.3源码进行分析 : 在 http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/17350401 中介绍了如何使用repo 和 git 下载Android源码 和 kernel 源码;

 

LogJNI调用层次 : android.util.Log.java 中的接口 是通过JNI调用 本地库 并最终调用内核驱动程序 Logger 将日志信息写到 内核空间中.

 

分析的源码文件 : "\" 代表Android源代码的本目录;

-- Java代码 : \frameworks\base\core\java\android\util\Log.java

-- JNI层实现代码 : \frameworks\base\core\jni\android_util_Log.cpp

下面的是Android自定义的JNI规范相关的源码 : 

-- JNI规范头文件 : \dalvik\libnativehelper\include\nativehelper\jni.h

-- JNI帮助文件 : ① \dalvik\libnativehelper\include\nativehelper\JNIHelp.h  ② \dalvik\libnativehelper\JNIHelp.c

-- JNI运行时文件 :  \frameworks\base\core\jni\AndroidRuntime.cpp

 

这里将上面几个文件上传到CSDN资源中, 便于查看 : http://download.csdn.net/detail/han1202012/6905507 ;

 

1. 分析Log.java源码

 

Log.java分析 : 在Log.java文件中,定义了 isLoggable 和 println_native 两个Native方法, 在Java方法中, 只需要事先声明native方法, 不用实现方法体, 可以直接调用;

Log.java在Android源码中的位置 : \frameworks\base\core\java\android\util\Log.java

 

Log.java内容 : 

1. package android.util;
2. import com.android.internal.os.RuntimeInit;
3. import java.io.PrintWriter;
4. import java.io.StringWriter;
5. public final class Log {
6. ... ...
7. //打印日志
8. public static int d(String tag, String msg) {
9. return println_native(LOG_ID_MAIN, DEBUG, tag, msg);
10. }
11. //打印日志和异常
12. public static int d(String tag, String msg, Throwable tr) {
13. return println_native(LOG_ID_MAIN, DEBUG, tag, msg + '\n' + getStackTraceString(tr));
14. }
15. //打印日志
16. public static int i(String tag, String msg) {
17. return println_native(LOG_ID_MAIN, INFO, tag, msg);
18. }
19. ... ...
20. //声明native方法
21. public static native boolean isLoggable(String tag, int level);
22. ... ...
23. /** @hide */ public static final int LOG_ID_MAIN = 0;
24. /** @hide */ public static final int LOG_ID_RADIO = 1;
25. /** @hide */ public static final int LOG_ID_EVENTS = 2;
26. /** @hide */ public static final int LOG_ID_SYSTEM = 3;
27. //声明native方法
28. /** @hide */ public static native int println_native(int bufID,
29. int priority, String tag, String msg);
30. }

2. 分析Log系统JNI层源码

 

JNI层方法: JNI层方法根据一定规则与Java层声明的Native方法进行映射, 然后可以通过JNIEnv指针提供的JNI函数对Java层进行操作;

Log系统的JNI层文件是 : android_util_Log.cpp, 该文件路径 :\frameworks\base\core\jni\android_util_Log.cpp 代码如下 :

1. #define LOG_NAMESPACE "log.tag."
2. #define LOG_TAG "Log_println"
3. #include <assert.h>
4. #include <cutils/properties.h>
5. #include <utils/Log.h>
6. #include <utils/String8.h>
7. #include "jni.h"
8. #include "utils/misc.h"
9. #include "android_runtime/AndroidRuntime.h"
10. ... ...
11. namespace android {
12. struct levels_t {
13. jint verbose;
14. jint debug;
15. jint info;
16. jint warn;
17. jint error;
18. jint assert;
19. };
20. static levels_t levels;
21. static int toLevel(const char* value)
22. {
23. switch (value[0]) {
24. case 'V': return levels.verbose;
25. case 'D': return levels.debug;
26. case 'I': return levels.info;
27. case 'W': return levels.warn;
28. case 'E': return levels.error;
29. case 'A': return levels.assert;
30. case 'S': return -1; // SUPPRESS
31. }
32. return levels.info;
33. }
34. /*
35. 实现Java层声明的 isLoggable 方法, 注意方法名不符合标准JNI规范
36. 标准的JNI规范方法名应该是 Java_包名_类名_方法名
37. 其中传入了JNIEnv 和 jobject 参数, JNIEnv参数是Java运行环境, 可以与JVM进行交互
38. jobject参数是包含Native方法的Java类对象
39. 该方法中可以通过JNIEnv调用本地库进行函数处理, 最后返回给Java层函数
40. */
41. static jboolean android_util_Log_isLoggable(JNIEnv* env, jobject clazz, jstring tag, jint level)
42. {
43. #ifndef HAVE_ANDROID_OS
44. return false;
45. #else /* HAVE_ANDROID_OS */
46. int len;
47. char key[PROPERTY_KEY_MAX];
48. char buf[PROPERTY_VALUE_MAX];
49. if (tag == NULL) {
50. return false;
51. }
52. jboolean result = false;
53. //调用了JNI函数
54. const char* chars = env->GetStringUTFChars(tag, NULL);
55. if ((strlen(chars)+sizeof(LOG_NAMESPACE)) > PROPERTY_KEY_MAX) {
56. jclass clazz = env->FindClass("java/lang/IllegalArgumentException");
57. char buf2[200];
58. snprintf(buf2, sizeof(buf2), "Log tag \"%s\" exceeds limit of %d characters\n",
59. chars, PROPERTY_KEY_MAX - sizeof(LOG_NAMESPACE));
60. // release the chars!
61. env->ReleaseStringUTFChars(tag, chars);
62. env->ThrowNew(clazz, buf2);
63. return false;
64. } else {
65. strncpy(key, LOG_NAMESPACE, sizeof(LOG_NAMESPACE)-1);
66. strcpy(key + sizeof(LOG_NAMESPACE) - 1, chars);
67. }
68. env->ReleaseStringUTFChars(tag, chars);
69. len = property_get(key, buf, "");
70. int logLevel = toLevel(buf);
71. return (logLevel >= 0 && level >= logLevel) ? true : false;
72. #endif /* HAVE_ANDROID_OS */
73. }
74. /*
75. * In class android.util.Log:
76. *  public static native int println_native(int buffer, int priority, String tag, String msg)
77. */
78. static jint android_util_Log_println_native(JNIEnv* env, jobject clazz,
79. jint bufID, jint priority, jstring tagObj, jstring msgObj)
80. {
81. const char* tag = NULL;
82. const char* msg = NULL;
83. if (msgObj == NULL) {
84. jclass npeClazz;
85. npeClazz = env->FindClass("java/lang/NullPointerException");
86. assert(npeClazz != NULL);
87. env->ThrowNew(npeClazz, "println needs a message");
88. return -1;
89. }
90. if (bufID < 0 || bufID >= LOG_ID_MAX) {
91. jclass npeClazz;
92. npeClazz = env->FindClass("java/lang/NullPointerException");
93. assert(npeClazz != NULL);
94. env->ThrowNew(npeClazz, "bad bufID");
95. return -1;
96. }
97. if (tagObj != NULL)
98. tag = env->GetStringUTFChars(tagObj, NULL);  //调用JNI函数
99. msg = env->GetStringUTFChars(msgObj, NULL);
100. int res = __android_log_buf_write(bufID, (android_LogPriority)priority, tag, msg);
101. if (tag != NULL)
102. env->ReleaseStringUTFChars(tagObj, tag); //调用JNI函数释放资源
103. env->ReleaseStringUTFChars(msgObj, msg); //调用JNI函数释放资源
104. return res;
105. }
106. /*
107. * JNI registration. JNI方法注册
108. */
109. static JNINativeMethod gMethods[] = {
110. /* name, signature, funcPtr */
111. { "isLoggable",      "(Ljava/lang/String;I)Z", (void*) android_util_Log_isLoggable },
112. { "println_native",  "(IILjava/lang/String;Ljava/lang/String;)I", (void*) android_util_Log_println_native },
113. };
114. int register_android_util_Log(JNIEnv* env)
115. {
116. jclass clazz = env->FindClass("android/util/Log");
117. if (clazz == NULL) {
118. LOGE("Can't find android/util/Log");
119. return -1;
120. }
121. levels.verbose = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "VERBOSE", "I"));
122. levels.debug = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "DEBUG", "I"));
123. levels.info = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "INFO", "I"));
124. levels.warn = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "WARN", "I"));
125. levels.error = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "ERROR", "I"));
126. levels.assert = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "ASSERT", "I"));
127. return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, "android/util/Log", gMethods, NELEM(gMethods));
128. }
129. }; // namespace android

3. 声明JNI 与 Native 方法的映射关系

 

标准JNI规范 : 在标准的JNI规范中, Java中的Native方法 与 JNI层方法 是通过方法名的对应关系进行映射的, 我们通过 javah 工具生成JNI层头文件, 头文件中定义了规范的JNI层方法名, 这个方法名就与Java Native方法对应;

 

Android自定义规范 : 在 \dalvik\libnativehelper\include\nativehelper\jni.h 中定义了这样的映射关系 : 

1. typedef struct {
2. const char* name;       //Java层Native函数方法名
3. const char* signature;  //Java层Native函数的签名
4. void*       fnPtr;      //JNI层实现的方法
5. } JNINativeMethod;

.

JNINativeMethod类型数据 : 在android_util_Log.cpp 中定义了一个该类型的数组 :

1. /*
2. * JNI registration.
3. */
4. static JNINativeMethod gMethods[] = {
5. /* name, signature, funcPtr */
6. { "isLoggable",      "(Ljava/lang/String;I)Z", (void*) android_util_Log_isLoggable },
7. { "println_native",  "(IILjava/lang/String;Ljava/lang/String;)I", (void*) android_util_Log_println_native },
8. };

JNINativeMethod结构体作用 : JNINativeMethod是一个结构体类型, 声明了Native方法 与 JNI方法 的映射关系;

-- 解析上面的数组中的元素 : 

 --- Native方法 : "isLoggable" 是Java中声明的Native方法; 

 --- 方法签名 : "(Ljava/lang/String;I)Z" 表示该方法的签名, 参数是String类型 和 int类型, Z 表示 boolean类型;

 --- JNI方法 : (void*) android_util_Log_isLoggable 表示JNI层实现的方法指针;

 

4. 注册JNI方法到虚拟机中

映射关系体现到虚拟机中 :  在android_util_Log.cpp 中存在这样的方法 : 

1. int register_android_util_Log(JNIEnv* env)
2. {
3. jclass clazz = env->FindClass("android/util/Log");
4. if (clazz == NULL) {
5. LOGE("Can't find android/util/Log");
6. return -1;
7. }
8. levels.verbose = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "VERBOSE", "I"));
9. levels.debug = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "DEBUG", "I"));
10. levels.info = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "INFO", "I"));
11. levels.warn = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "WARN", "I"));
12. levels.error = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "ERROR", "I"));
13. levels.assert = env->GetStaticIntField(clazz, env->GetStaticFieldID(clazz, "ASSERT", "I"));
14. return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, "android/util/Log", gMethods, NELEM(gMethods));
15. }
16. }; // namespace android

核心方法 : 该函数调用了 AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, "android/util/Log", gMethods, NELEM(gMethods)) 方法注册JNI方法;

 

register_android_util_Log调用时机 : 该函数是在Android系统启动的时候, 通过AndroidRuntime.cpp中的register_jni_proocs方法执行, 执行该方法的时候会将 Native方法 与 JNI方法 的函数映射关系注册给 Dalvik 虚拟机;

 

 

5. 解析registerNativeMethod函数

 

该函数定义在AndroidRuntime.cpp中 : 该文件的路径在 \frameworks\base\core\jni\AndroidRuntime.cpp ;

1. /*
2. * Register native methods using JNI.
3. */
4. /*static*/ int AndroidRuntime::registerNativeMethods(JNIEnv* env,
5. const char* className, const JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
6. {
7. return jniRegisterNativeMethods(env, className, gMethods, numMethods);
8. }

registerNativeMethods 方法只是对 jniRegisterNativeMethods 方法的封装, 在JNIHelp.h中找到该方法的声明: 

1. /*
2. * Register one or more native methods with a particular class.
3. */
4. int jniRegisterNativeMethods(C_JNIEnv* env, const char* className,
5. const JNINativeMethod* gMethods, int numMethods);

 

在JNIHelp.c 中找到该方法的实现 : 最终方法中调用了 JNIEnv 的RegisterNatives 函数, 将gMethods中存放的JNINativeMethod结构体(存放Native方法 与 JNI方法关联信息) 传递到java虚拟机;

1. /*
2. * Register native JNI-callable methods.
3. *
4. * "className" looks like "java/lang/String".
5. */
6. int jniRegisterNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,
7. const JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
8. {
9. jclass clazz;
10. LOGV("Registering %s natives\n", className);
11. clazz = (*env)->FindClass(env, className);
12. if (clazz == NULL) {
13. LOGE("Native registration unable to find class '%s'\n", className);
14. return -1;
15. }
16. int result = 0;
17. if ((*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, numMethods) < 0) {
18. LOGE("RegisterNatives failed for '%s'\n", className);
19. result = -1;
20. }
21. (*env)->DeleteLocalRef(env, clazz);
22. return result;
23. }

6. JNI的规范

 

Android中JNI存在两种规范 : 一种是标准的JNI规范, 多在应用层使用; 另一种是Android中自定义的规范, 多使用在应用框架层;

-- JNI标准规范: 遵守JNI标准规函数命名方式, JNI中方法命名为 Java_包名_类名_方法名 , 可以使用javah生成签名头文件, 靠这种方式实现 Native方法 与 JNI方法之间的映射关系, 即应用直接与框架层进行交互, 这种规范常用与应用开发;

-- 函数注册规范 : 这是Android自定义的一种规范, 应用框架层采用该规范, 即应用框架层 与 框架层 进行交互, 底层源码开发多使用该规范;

 

.

作者 : 万境绝尘 

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