一、 JNI概述
JavaNative Interface的縮寫，中文為Java本地調(diào)用。從Java1.1開始，JNI即成為Java標準的一部分。
JNI設(shè)計的目的是為了允許Java代碼與其他語言進行交互。但這樣做通常會導(dǎo)致喪失平臺可移植性，通常是在特定的需求下進行，例如使用舊的其他語言的庫、需要獲得Java類庫不支持的某種基于具體平臺的特性、大量數(shù)學(xué)計算性能優(yōu)化等。
二、 JNI數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1.基本類型
JNI基本類型和本地等效類型的對應(yīng)表格如下：
| Java類型 | 本地類型 | 說明 |
| boolean | jboolean | 無符號，8位 |
| byte | jbyte | 無符號，8位 |
| char | jchar | 無符號，16位 |
| short | jshort | 有符號，16位 |
| int | jint | 有符號，32位 |
| long | jlong | 有符號，64位 |
| float | jfloat | 32位 |
| double | jdouble | 64位 |
| void | void | 無 |
為了使用方便，還提供了如下定義：
#define JNI_FALSE 0
#define JNI_TRUE 1
Jsize類型用于描述主要指數(shù)和大?。?/p>
typedef jint jsize；
2.引用類型
除了基本類型外，JNI還包含了很對對應(yīng)于不同Java對象的引用類型，JNI引用類型的組織層次如下圖所示：
在C語言中，所有其他JNI引用類型都被定義為與jobject一樣，例如：
typedef jobject jclass;
在C++中，JNI引入虛構(gòu)類以加強子類關(guān)系，例如：
class _jobject{};
class _jstring : public jobject{};
…
typedef _jobject jobject;
typedef _jstring jstring;
3.方法ID和域ID
方法ID和域ID是常規(guī)的C指針類型：
struct_jmethodID; /*不透明結(jié)構(gòu)*/
typedefstruct _jmethodID *jmethodID; /*方法ID*/
struct_jfieldID; /*不透明結(jié)構(gòu)*/
typedefstruct _jfieldID *jfieldID /*域ID*/
4.值類型
jvalue聯(lián)合在參數(shù)數(shù)組中用作單元類型，其聲明如下：
typedefunion _jvalue{ jboolean z; jbyte b; jchar c; jshort s; jint i; jlong j; jfloat f; jdouble d; jobject l;}jvalue;5.UTF8字符串
JNI的UTF8字符串與標準UTF8格式有兩個區(qū)別，第一，空字節(jié)0使用雙字節(jié)格式進行編碼，而不是標準UTF8的單字節(jié)；第二，只使用單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)格式，不支持更長的字節(jié)格式。
三、 JNI接口函數(shù)命名方式
1. 類型簽名
Java虛擬機的類型簽名如下：
| 類型簽名 | Java類型 |
| Z | boolean |
| B | byte |
| C | char |
| S | short |
| I | int |
| J | long |
| F | float |
| D | double |
| Lfully-qulitied-class; | 全限定類 |
| [type | type[] 數(shù)組 |
| (argtypes)rettype | 方法類型 |
例如，Java方法int feet(int n, String s,int [] arr)的類型簽名如下：
（ILJava/lang/String;[I）I
圓括號里面為參數(shù)，I表示第一個參數(shù)int型，LJava/lang/String;表示第二個參數(shù)為全限定Java.lang.String類型，[I表示第三個參數(shù)為int型的數(shù)組，圓括號后面為返回值類型，I表示返回值為int型。
2. 一般函數(shù)的JNI接口函數(shù)命名方式
一般JNI接口函數(shù)命名如下：
Java_包名_類名_方法名。
例如：某工程下Sample/test包下MySigal類的int GetASample()方法的C語言實現(xiàn)函數(shù)命名如下：
jint Java_Sample_test_MySigal_GetASample(JNIEnv* env,jobjectobj)
其中，包名所包含的“/”應(yīng)全部以下劃線替代，其本地實現(xiàn)的參數(shù)和返回值也應(yīng)轉(zhuǎn)換為JNI類型。
3. 重載函數(shù)的JNI接口函數(shù)命名方式
重載函數(shù)的JNI實現(xiàn)在一般函數(shù)的JNI實現(xiàn)之外，還應(yīng)添加上類型簽名以作為同名函數(shù)之間的區(qū)別，其接口函數(shù)命名如下：
Java_包名_類名_方法名_參數(shù)簽名。
例如：某工程下Sample/test包下MySigal類的int GetASample(int n, String s,int [] arr)方法的C語言實現(xiàn)函數(shù)命名如下：
jintJava_Sample_test_MySigal_GetASample_ILJava_lang_String_2_3I
(JNIEnv*env, jobject obj, jint n, jstring s, jintarray arr)。
JNI在函數(shù)命名時采用名字擾亂方案，以保證所有的Unicode字符都能轉(zhuǎn)換為有效的C函數(shù)名，所有的“/”,無論是包名中的還是全限定類名中的，均使用“_”代替，用_0,…,_9來代替轉(zhuǎn)義字符，如下：
| 轉(zhuǎn)義字符序列 | 表示 |
| _0XXXX | Unicode字符XXXX |
| _1 | 字符“_” |
| _2 | 簽名中的字符“；” |
| _3 | 簽名中的字符“[” |
四、 JNI函數(shù)與API
在目前的應(yīng)用中，我們所主要需要關(guān)心的是C/C++數(shù)據(jù)類型與JNI本地類型之間的轉(zhuǎn)化過程，這個過程某些數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換需要使用JNIEnv對象的一系列方法來完成。
1．jstring轉(zhuǎn)換為C風(fēng)格字符串
char* test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,jstring,NULL);
使用完畢后，應(yīng)調(diào)用：
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env,jstring, test);
釋放資源。
2．C風(fēng)格字符串轉(zhuǎn)換為jstring
char charStr[50];
jstring jstr;
jstr = env ->NewStringUTF(charStr);
3．C語言中獲取的一段char*的buffer傳遞給Java
在jni中new一個byte數(shù)組，然后使用
(*env)->SetByteArrayRegion(env,bytearray, 0, len, buffer)
操作將buffer拷貝到數(shù)組中。
這種方式主要是針對buffer中存在“\0”的情況，如果以C風(fēng)格字符串的方式讀入，就會損失“\0”之后的字符。
4．數(shù)組操作
數(shù)組操作的相關(guān)函數(shù)列表如下：
| JNI函數(shù) | 功能 |
| GetArrayLength | 返回數(shù)組中的元素數(shù) |
| NewObjectArray | 創(chuàng)建一個指定長度的原始數(shù)據(jù)類型數(shù)組 |
| GetObjectArrayElement | 返回Object數(shù)組的元素 |
| SetObjectArrayElement | 設(shè)置Object數(shù)組的元素 |
| GetObjectArrayRegion | 將原始數(shù)據(jù)類型數(shù)組中的內(nèi)容拷貝到預(yù)先分配好的內(nèi)存緩存中 |
| SetObjectArrayRegion | 設(shè)置緩存中數(shù)組的值 |
| ReleaseObjectArrayRegion | 釋放GetObjectArrayRegion分配的內(nèi)存 |
對int，char等基本數(shù)據(jù)類型的數(shù)組操作，將相關(guān)Object名稱替換為對應(yīng)基本數(shù)據(jù)類型名稱即為相關(guān)函數(shù)。
數(shù)組操作的方法選擇基于使用者的需求而定，如果使用者需要在內(nèi)存中拷貝數(shù)組并對其進行操作那么一般使用GetObjectArrayRegion和SetObjectArrayRegion函數(shù)，否則一般使用SetObjectArrayElement和GetObjectArrayElement函數(shù)。
