jni 一文深入理解 JNI实现机制

写在前面

这对JNI来说并不陌生。它的全称是Java原生接口，即Java原生接口。

JNI不仅是Android独有的，也属于java平台，它允许Java虚拟机中运行的Java代码与其他编程语言(如c、c++和汇编语言)编写的程序和库进行交互。

JNI呼叫姿势:爪哇->:JNI->；C/C++(SO库)

在Android平台上，使用JNI封装硬件相关操作，这样就可以通过Java调用相关的JNI模块来调用硬件。

下面我们将重点介绍以下内容:

1.java代码编译和执行过程

2.jni套路使用姿势

3.so加载过程(jni执行过程，注册方法原理)

4的功能及实现。JNIEnv

Java代码编译和执行过程

编译和执行java代码的过程包括两个命令:javac和java

1.首先，通过javac编译java代码，生成类字节码文件

2.javacTestCode.java-& gt；TestCode.class

3.然后通过java命令执行类字节码

4.javaTestCode.class

在java命令执行过程中，首先启动虚拟机，将TestCode类信息加载到内存中，然后由执行引擎执行主方法。

JVM的逻辑内存模型如下:

JNI的通用姿势

在java层通过native关键字创建本地方法，如下:（成员方法、static方法）public classJNIMethods{

静态{

system . LoadLibrarY(" test-JNI ")；

}

//隐式注册

publicationstringfromjni()；

publicationstatinativestring testParams(int jint，String jstring，Object jobject，Object[] arrayObject，list list)；

//显式注册

publicationStringStringFromjNidis()；

publicationstatinativestring testparams dis(int jint，String jstring，Object jobject，Object[] arrayObject，list list)；

}

创建c层代码，并注册本地方法#include

#包括

#包含“common.h”

jstring StringFromjNidis(JNIEnv * env，job object jobj)；

jstring TestParamesdis(JNIEnv * env，jclass type，jint jint_，jstring jstring_，jobject jobject _，jobjectArray objectArray，job object list)；

staticmethodid methodID _ toString；

//显式注册

staticninativmethod gmmethods[]= {

{ "stringFromJNIDis "、"()Ljava/lang/String；"，(void*) stringFromJNIDis}，

{ " testParamsDis "，(ILJava/lang/String；ljava/lang/Object；【Ljava/lang/Object；ljava/util/List；)Ljava/lang/String；”，(void *)TestParamesdis }

};

static internativemethods(JNIEnv * env，constchar*className，JNINativeMethod *methods，intnMethods){

jclass clazz

clazz = env->。find class(CLaSS name)；

if(clazz == NULL) {

returnJNI _ FALSE

}

if(env->;登记措施(声明、方法、方法)& lt0) {

returnJNI _ FALSE

}

returnJNI _ TRUE

}

voidappendString(JNIEnv *env，char*dest，jstring tmpStr){

if(tmpStr == NULL) {

返回；

}

constchar*tmpString = env->。GetStringUTFChars(tmpStr，0)；

strcat(dest，TMPstring)；

env->;ReleaseStringUTFChars(tmpStr，TMPstring)；

}

//加载so时将执行此方法

JNIEXPORT jint JNICALL JNI _(JavaTM * VM，void*reserved){

LOGD(“test-JNI . CPP JNI _”；

JNIEnv * env = NULL

if(vm->;GetEnv((void * *)& amp；env，JNI_VERSION_1_4)！= JNI_OK) {

return-1；

}

if( NULL== env) {

return-1；

}

jclass clazz = env->。find class(" Java/lang/Object ")；

method id _ ToString = env->；GetMethodID(clazz，" toString "/>

类中的本地方法加载过程:

本地方法调用过程:

JNIEnv的功能及实现

JNIEnv是JNI指针接口，我们通常通过它来调用和操作java对象，它提供了操作Java对象的所有API。

那么JNIEnv是什么时候创建的，如何操作Java对象呢？我们来看看它的具体实现吧~

首先，让我们看看线程是如何创建的:

java/lang/Thread。爪哇岛

新线程()。start()->VMThread.create()

publicsynchronizedvoidstart(){

checkNotStarted()；

hasBeenStarted = true

VMThread.create( this，stack size)；// VMThread创建

}

/dalvik/VM/native/Java _ lang _ VMthread。cpp

dalvik _ Java _ lang _ VMthread _ create()->Thread.dvmCreateInterpThread()

constdalviknatimemethod dvm _ Java _ lang _ VMThread[]= {

{“create”，”(Ljava/lang/Thread；J)V "，

dalvik _ Java _ lang _ VM thread _ create }，//线程创建方法

{ "currentThread "、"()Ljava/lang/Thread；",

dal vik _ Java _ lang _ VMthread _ Current thread }，

//……

};

staticvoidalvik _ Java _ lang _ VMThread _ create(constu 4 * args，JValue* pResult)

{

//……

dvmcreateinterthread(threadObj，(int)stack size)；//创建线程

RETURN _ VOID()；

}

/dalvik/vm/Thread。cpp

dvmcreateinterthread()->;interthreadstart()->jni.dvmCreateJNIEnv()

bool dvmcreateinterthread(Object * threadObj，intreqStackSize)

{

// ......

thread * new thread = allocThread(stack size)；

// ......

int cc = pthread _ create(& amp；threadHandle，& ampthreadAttr，interpThreadStart，new thread)；//创建线程

// ......

}

/*

*用于线程的pthread入口函数从解释的代码开始。

*/

static void * Interthreadstart(void * arg)

{

// ......

self->；jnie NV = dvmcreatejniev(self)；//创建jniEnv

// ......

returnNULL

}

JNIEnv的建立

/dalvik/vm/jni.cpp

dvmCreateJNIEnv()

jniev * dvmcreatejniev(Thread * self){

javaxmext * VM =(javaxmext *)gdvmjni . jnivm；

//……

新环境->；function table = & amp；签名接口；//接口功能

// ......

return(JNIEnv *)Newenv；

}

static construct JNINativeInterface gNativeInterface = {

定义一个类，

FindClass，

// ......

CallVoidMethod，

// ...

GetFieldID，

GetObjectField，

// ...

CallStaticIntMethod，

// ......

};

//方法的具体实现(下面是callVoidMethodA()的具体实现)

#定义CALL _ VIDEL(_ ctype，_jname，_retfail，_retok，_isref)

static _ ctype Call # # _ jname # # Method(JNIEnv * env，jobject jobj，

jmethodmethod，...)

{

ScopedJniThreadState ts(env)；

Object * obj = dvmDecodeIndirectRef。self()，jobj)；

const method * method；

va_list参数；

JValue结果；

method = dvmgetvirtuized method(obj->；clazz，(Method *)Method)；

if(meth == NULL) {

return _ retfail

}

va_start(args，methodID

dvmcallmethov(ts。self()，meth，obj，true，& ampresult，args)；//方法调用

va _ end(args)；

if(_ isref & amp；& amp！dvmCheckException(ts。self()))

result . l =(Object *)AddLocalReference(ts。self()，result . l)；

return _ retok

}

CALL _ VIRTUAL(job object，Object，NULL，(job Object)result . l，true)；

// ......

/dalvik/vm/interp/Stack.cpp

JNIEnv。CallVoidMethodA() ->Stack.dvmCallMethodA()

void dvmCallMethodA(Thread* self，constMethod*方法，Object* obj，

bool fromJni，JValue * pResult，constjvalue* args)

{

// ......

if(dvmIsNativeMethod(method)) {

TRACE_METHOD_ENTER( self，METHOD)；

(*方法->；native func()((U4 *)self->；inter save . cur frame，pResult，

法，自我)；//执行方法

TRACE_METHOD_EXIT( self，METHOD)；

}

//……

}

JNIEnv是Thread创建的时候创建的，所以它属于线程，不能被线程共享。该方法最终通过堆栈调用...相关方法。至此，整个过程已经分析完毕。

结论

通过以上分析，我们知道JNI是如何在java和本地代码之间搭建桥梁和沟通的。

使用JNI时，您应该注意:

1.显式注册和隐式注册的区别

2.JNI方法的使用

3.3的使用。JNIEnv

4.4的命名。JNI方法，以及extern“c”的功能(告诉编译器这部分代码应该用c编译)，等等

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