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JNI 是 Java Native Interface 的缩写，译为 Java 本地接口。它允许 Java 代码和其他语言编写的代码进行交互。在 android 中提供 JNI 的方式，让 Java 程 序可以调用 C 语言程序。 android 中很多 Java 类都具有 native 接口，这些接口由本地实现，然后注册到系统中。
主要的 JNI 代码放在以下的路径中： frameworks/base/core/jni/ ，这个路径中的内容被编译成库 libandroid_runtime.so ，这是个普通的动态库，被放置在目标系统的 /system/lib 目录下。此外， android 还有其他的 JNI 库。 JNI 中的各个文件，实际上就是普通的 C++ 源文件；在 android 中实现的 JNI 库，需要连接动态库 libnativehelper.so 。
1 ， JNI 的实现方式
实现 JNI 需要在 Java 源代码中声明，在 C++ 代码中实现 JNI 的各种方法，并把这些方法注册到系统中。实现 JNI 的核心是 JNINativeMethod 结构体。
typedef struct { const char* name; const char* signature; void* fnPtr; } JNINativeMethod;
第一个变量 name 是 Java 中 JNI 函数的名字，第二个变量 signature 用字符串描述函数参数和返回值，第三个变量 fnPtr 是 JNI 函数 C 指针。
在 Java 代码中，定义的函数由 JNI 实现时，需要指定函数为 native 。
2 ，在应用程序中使用 JNI ，可以通过代码中 /development/samples/SimpleJNI 来分析：
A ，分析顶层 Android.mk 文件
LOCAL_PACKAGE_NAME := SimpleJNI // 生成 PACKAGE 的名字，在 out/target/product/smdk6410/obj/APPS
LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES := libsimplejni // 生成 JNI 共享库的名字，在 ....smdk6410/obj/SHARED_LIBRARIES
include $(BUILD_PACKAGE) // 以生成 APK 的方式编译
include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL_PATH)) // 调用下层 makefile
B ，分析 JNI 目录下 Android.mk 文件
LOCAL_SRC_FILES:= / //JNI 的 C++ 源文件 native.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) // 以共享库方式编译
3 ， JNI 的代码实现和调用
A ， native.cpp 内容
static jint add(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b){} // 定义 JAVA 方法 add
static const char *classPathName = "com/example/android/simplejni/Native"; // 目标 JAVA 类路径
static JNINativeMethod methods[] = { // 本地实现方法列表 {"add", "(II)I", (void*)add },};
static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className, JNINativeMethod* gMethods, int numMethods){} // 为调用的某个 JAVA 类注册本地 JNI 函数
static int registerNatives(JNIEnv* env){} // 为当前平台注册所有类及 JNI 函数
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) // 为当前虚拟机平台注册本地 JNI
以上三个从下到上依次调用
B ， SimpleJNI.java 内容
package com.example.android.simplejni; //JAVA 包，跟文件路径对应
import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.widget.TextView; // 需要包含的类，以便调用函数
public class SimpleJNI extends Activity { /** Called when the activity is first created. */ @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); TextView tv = new TextView(this); int sum = Native.add(2, 3); // 调用 Native 类的函数 add ，该 add 就是 JNI 函数，由 CPP 实现 tv.setText("2 + 3 = " + Integer.toString(sum)); setContentView(tv); // 在屏幕上显示 } }
class Native { static { // The runtime will add "lib" on the front and ".o" on the end of // the name supplied to loadLibrary. System.loadLibrary("simplejni"); // 载入由 native.cpp 生成的动态库，全名是 lib+simplejni+.o }
static native int add(int a, int b); // 声明动态库中实现的 JNI 函数 add ，供 JAVA 调用 }
编译生成 PACKAGE 后，安装到 MID 上，运行即是 2+3=5 。
JNI 是 Java Native Interface 。 Java Native Interface (JNI) 标准成为 java 平台的一部分， 它允许 Java 代码和其他语言写的代码进行交互。 JNI 是本地编程接口。它使得在 Java 虚拟机 (VM) 内部运行的 Java 代码 能够与用其它编程语言 ( 如 C 、 C++ 和汇编语言 ) 编写的应用程序和库进行互操作。
下面就是我在 Android 环境中一个 Test JNI 的代码。 1. // TestNativeApi.java // Native 程序，编译成 jar 包形式，被上层 java 应用调用。 // static 函数中调用 android System.loadLibrary() 来调用 .so 库， // loadLibrary() 会判断 .so 库的类型，如果是 jni 库，则会调用 .so 库中的 JNI_OnLoad() 函数来注册 jni interface.
package com.me.test;
import android.util.Log;
public final class TestNativeApi {
static { try { System.loadLibrary("itest_jni"); } catch (UnsatisfiedLinkError e) { Log.d("itest_jni", "itest jni library not found!"); } }
/** * This class is uninstantiable. */ private TestNativeApi() { // This space intentionally left blank. }
public native static int apiFunction();
}
// Android.mk for TestNativeApi.java // 通过函数 BUILD_JAVA_LIBRARY 编译成 jar.
# Build com.me.test.jar # ============================================================
test_dirs := / ./test/java/com/me/test
test_src_files := $(call all-java-files-under,$(cm_dirs))
# ==== the library ========================================= include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES := $(test_src_files)
LOCAL_NO_STANDARD_LIBRARIES := true LOCAL_JAVA_LIBRARIES := core framework
LOCAL_MODULE := com.me.test
include $(BUILD_JAVA_LIBRARY)
2. // TestInternalApi.cpp // JNI interface class, JNI_OnLoad() 函数在 .so 被 load 的时候调用 // JNI interface function 中可以调用底层的 C++/C 函数控制硬件等
#define LOG_TAG "itest_jni" #include <utils/misc.h> #include <utils/Log.h> #include "jni.h" #include "JNIHelp.h" #include "android_runtime/AndroidRuntime.h" #include "scm_dbus_utils.h"
#define INTERNALAPI_PKG_NAME "com/me/test/TestNativeApi"
using namespace android;
static jint test_TestInterAPI_Func(JNIEnv* env, jobject clazz) { jint ret = (jint)0;
LOGD("call /"%s/"", __FUNCTION__); return ret; }
/* * JNI registration. */
static JNINativeMethod gTestInterApiMethods[] = { { "apiFunction", "()I", (void *)test_TestInterAPI_Func } };
int register_com_me_test_TestInternalApiNative(JNIEnv *env) { return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, INTERNALAPI_PKG_NAME, gTestInterApiMethods, NELEM(gTestInterApiMethods)); }
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) { JNIEnv* env = NULL; jint result = -1;
LOGD("TestInteralApi JNI loaded");
if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) { LOGE("GetEnv failed"); goto bail; } assert(env != NULL);
if (register_com_me_test_TestInternalApiNative(env) < 0) { LOGE("TestInternalApi native registration failed"); goto bail; }
result = JNI_VERSION_1_4;
bail: return result; }
// Android.mk for TestInternalApi.cpp // 通过函数 BUILD_SHARED_LIBRARY 编译成 .so .
include $(CLEAR_VARS)
ifeq ($(TARGET_ARCH), arm) LOCAL_CFLAGS += -DPACKED="__attribute__ ((packed))" else LOCAL_CFLAGS += -DPACKED="" endif
LOCAL_SRC_FILES:= / TestInternalApi.cpp
LOCAL_C_INCLUDES += / $(JNI_H_INCLUDE)
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := / libandroid_runtime / libnativehelper / libcutils / libutils / libdvm
LOCAL_MODULE:= libitest_jni
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
endif
Android JNI 使用的数据结构 JNINativeMethod 详解
Andoird 中使用了一种不同传统 Java JNI 的方式来定义其 native 的函数。其中很重要的区别是 Andorid 使用了一种 Java 和 C 函数的映射表数组，并在其中描述了函数的参数和返回值。这个数组的类型是 JNINativeMethod ，定义如下：
typedef struct { const char* name; const char* signature; void* fnPtr; } JNINativeMethod;
第一个变量 name 是 Java 中函数的名字。
第二个变量 signature ，用字符串是描述了函数的参数和返回值
第三个变量 fnPtr 是函数指针，指向 C 函数。
其中比较难以理解的是第二个参数，例如
"()V"
"(II)V"
"(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"
实际上这些字符是与函数的参数类型一一对应的。
"()" 中的字符表示参数，后面的则代表返回值。例如 "()V" 就表示 void Func();
"(II)V" 表示 void Func(int, int);
具体的每一个字符的对应关系如下
字符 Java 类型 C 类型
V void void Z jboolean boolean I jint int J jlong long D jdouble double F jfloat float B jbyte byte C jchar char S jshort short
数组则以 "[" 开始，用两个字符表示
[I jintArray int[] [F jfloatArray float[] [B jbyteArray byte[] [C jcharArray char[] [S jshortArray short[] [D jdoubleArray double[] [J jlongArray long[] [Z jbooleanArray boolean[]
上面的都是基本类型。如果 Java 函数的参数是 class ，则以 "L" 开头，以 ";" 结尾中间是用 "/" 隔开的包及类名。而其对应的 C 函数名的参数则为 jobject. 一个例外是 String 类，其对应的类为 jstring
Ljava/lang/String; String jstring Ljava/net/Socket; Socket jobject
如果 JAVA 函数位于一个嵌入类，则用 $ 作为类名间的分隔符。
例如 "(Ljava/lang/String;Landroid/os/FileUtils$FileStatus;)Z"
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