Android系统JNI的实现方式

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JNI(Java Native Interface)定义了一种Java代码调用C或者C++代码等其它代码的方式。

在Android系统中,JNI通过JNINativeMethod结构体进行描写叙述,该结构体定义于jni.h,例如以下所看到的:

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

第一个參数name:是Java代码中的函数名。

第二个參数signature:用于描写叙述函数的參数和返回值。

第三个參数fnPtr:C代码中函数的指针。

当中,第二个參数为一个描写叙述函数參数和返回值的字符串,字符串的格式例如以下:

(XX..)X

X的取值和定义例如以下所看到的:

字符

Java类型

C类型

V

void

void

Z

jboolean

unsigned char

B

jbyte

signed char

C

jchar

unsigned short

S

jshort

short

I

jint

int

J

jlong

long

F

jfloat

float

D

jdouble

double

另外,从jni.h中对于变量类型的定义中也能够看到这些字符的意义,例如以下所看到的:

typedef unsigned char   jboolean;       /* unsigned 8 bits */
typedef signed char jbyte; /* signed 8 bits */
typedef unsigned short jchar; /* unsigned 16 bits */
typedef short jshort; /* signed 16 bits */
typedef int jint; /* signed 32 bits */
typedef long long jlong; /* signed 64 bits */
typedef float jfloat; /* 32-bit IEEE 754 */
typedef double jdouble; /* 64-bit IEEE 754 */ typedef union jvalue {
jboolean z;
jbyte b;
jchar c;
jshort s;
jint i;
jlong j;
jfloat f;
jdouble d;
jobject l;
} jvalue;

比如,为一个驱动加入HAL层,并创建JNI层。仅就JNI层而言,创建frameworks/base/services/jni/com_android_server_DemoService.cpp文件,该文件里用于描写叙述JNI接口的代码例如以下所看到的:

static const JNINativeMethod method_table[] = {
{"init_native", "()I", (void*)demo_init},
{"setVal_native", "(II)V", (void*)demo_setVal},
{"getVal_native", "(I)I", (void*)demo_getVal},
};

当中“(II)V”,表示函数的有两个整形參数,返回值为void。

注意:由參数二指定的函数參数和返回值类型一定要和C函数的參数和返回值保持一致,否则尽管编译可以通过,但在Android系统载入过程中,会报例如以下所看到的的错误,导致Android系统无法正常执行。

E/dalvikvm( 1737): ERROR: couldn't find native method
E/dalvikvm( 1737): Requested: Lcom/android/server/DemoService;.init_native:()Z
E/dalvikvm( 1737): Candidate: Lcom/android/server/DemoService;.init_native:()I
E/JNIHelp ( 1737): RegisterNatives failed for 'com/android/server/DemoService', aborting
F/libc ( 1737): Fatal signal 11 (SIGSEGV) at 0xdeadbaad (code=1), thread 1737 (system_server)

以上错误通发生在frameworks/base/services/jni/onload.cpp文件里的JNI_OnLoad()函数中,例如以下所看到的:

extern "C" jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
JNIEnv* env = NULL;
jint result = -1; if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
ALOGE("GetEnv failed!");
return result;
}
ALOG_ASSERT(env, "Could not retrieve the env!");
……
<strong>register_android_server_DemoService(env);</strong>
……
return JNI_VERSION_1_4;
}

另外,ProGuard对程序的优化也可能导致上述执行错误的发生。此时,能够在makefile文件里加入“LOCAL_PROGUARD_ENABLED:=disabled”宏来关闭ProGuard的优化。

关于ProGuard,能够參考其官方站点:http://proguard.sourceforge.net/

ProGuard是一个免费的Java类文件压缩器、优化器、混淆器和预校验器。它会检測并删除没实用到的类、域、方法以及属性。它最大限度的优化字节码而且删除没用的指令。它用非常短的没有意义的名字对剩余的类、域和方法进行重命名。最后,它对处理过的代码进行预校验。

ProGuard的一些用途例如以下:

A.为了更小的代码档案、更快的网络传输、更快的载入速度和更小的内存占用创建更紧凑的代码;

B.使程序和库难于进行反向project;

C.列出死代码,这样就能将其删除;

D.为Java 6或更高的版本号对存在的类文件进行重定位和预校验,以充分利用其高速载入类的性能。

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