主要的JNI代碼放在以下的路徑中:frameworks/base/core/jni/,這個(gè)路徑中的內(nèi)容被編譯成庫(kù)libandroid_runtime.so,這是個(gè)普通的動(dòng)態(tài)庫(kù),被放置在目標(biāo)系統(tǒng)的/system/lib目錄下。此外,android還有其他的JNI庫(kù)。JNI中的各個(gè)文件,實(shí)際上就是普通的C++源文件;在android中實(shí)現(xiàn)的JNI庫(kù),需要連接動(dòng)態(tài)庫(kù)libnativehelper.so。
1,JNI的實(shí)現(xiàn)方式
實(shí)現(xiàn)JNI需要在Java源代碼中聲明,在C++代碼中實(shí)現(xiàn)JNI的各種方法,并把這些方法注冊(cè)到系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)JNI的核心是 JNINativeMethod結(jié)構(gòu)體。
typedef struct {
const char* name;
const char* signature;
void* fnPtr;
} JNINativeMethod;
第一個(gè)變量name是Java中JNI函數(shù)的名字,第二個(gè)變量signature用字符串描述函數(shù)參數(shù)和返回值,第三個(gè)變量fnPtr是JNI函數(shù)C指針。
在Java代碼中,定義的函數(shù)由JNI實(shí)現(xiàn)時(shí),需要指定函數(shù)為native。
2,在應(yīng)用程序中使用JNI,可以通過(guò)代碼中/development/samples/SimpleJNI來(lái)分析:
A,分析頂層 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共享庫(kù)的名字,在....smdk6410\obj\SHARED_LIBRARIES
include $(BUILD_PACKAGE) //以生成APK的方式編譯
include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL_PATH)) //調(diào)用下層makefile
B,分析 JNI目錄下Android.mk文件
LOCAL_SRC_FILES:= \ //JNI的C++源文件
native.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) //以共享庫(kù)方式編譯
3,JNI的代碼實(shí)現(xiàn)和調(diào)用
A,native.cpp內(nèi)容
static jint add(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b){} //定義JAVA方法add
static const char *classPathName = "com/example/android/simplejni/Native"; //目標(biāo)JAVA類(lèi)路徑
static JNINativeMethod methods[] = { //本地實(shí)現(xiàn)方法列表
{"add", "(II)I", (void*)add },
};
static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,
JNINativeMethod* gMethods, int numMethods){} //為調(diào)用的某個(gè)JAVA類(lèi)注冊(cè)本地JNI函數(shù)
static int registerNatives(JNIEnv* env){} //為當(dāng)前平臺(tái)注冊(cè)所有類(lèi)及JNI函數(shù)
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) //為當(dāng)前虛擬機(jī)平臺(tái)注冊(cè)本地JNI
以上三個(gè)從下到上依次調(diào)用
B,SimpleJNI.java 內(nèi)容
package com.example.android.simplejni; //JAVA包,跟文件路徑對(duì)應(yīng)
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView; //需要包含的類(lèi),以便調(diào)用函數(shù)
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); //調(diào)用Native類(lèi)的函數(shù)add,該add就是JNI函數(shù),由CPP實(shí)現(xiàn)
tv.setText("2 + 3 = " + Integer.toString(sum));
setContentView(tv); //在屏幕上顯示
}
}
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"); //載入由native.cpp生成的動(dòng)態(tài)庫(kù),全名是lib+simplejni+.o
}
static native int add(int a, int b); //聲明動(dòng)態(tài)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)的JNI函數(shù)add,供JAVA調(diào)用
}
編譯生成PACKAGE后,安裝到MID上,運(yùn)行即是2+3=5。
JNI 是Java Native Interface。
Java Native Interface (JNI)標(biāo)準(zhǔn)成為java平臺(tái)的一部分,
它允許Java代碼和其他語(yǔ)言寫(xiě)的代碼進(jìn)行交互。
JNI 是本地編程接口。它使得在 Java 虛擬機(jī) (VM) 內(nèi)部運(yùn)行的 Java 代碼
能夠與用其它編程語(yǔ)言(如 C、C++ 和匯編語(yǔ)言)編寫(xiě)的應(yīng)用程序和庫(kù)進(jìn)行互操作。
下面就是我在 Android 環(huán)境中一個(gè)Test JNI 的代碼。
1.
// TestNativeApi.java
// Native程序,編譯成jar包形式,被上層java應(yīng)用調(diào)用。
// static 函數(shù)中調(diào)用 android System.loadLibrary() 來(lái)調(diào)用 .so 庫(kù),
// loadLibrary()會(huì)判斷 .so庫(kù)的類(lèi)型,如果是jni庫(kù),則會(huì)調(diào)用 .so庫(kù)中的 JNI_OnLoad()函數(shù)來(lái)注冊(cè)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
// 通過(guò)函數(shù) BUILD_JAVA_LIBRARY 編譯成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)
#define LOG_TAG "itest_jni" #define INTERNALAPI_PKG_NAME "com/me/test/TestNativeApi" using namespace android; static jint test_TestInterAPI_Func(JNIEnv* env, jobject clazz) LOGD("call \"%s\"", __FUNCTION__); /* static JNINativeMethod gTestInterApiMethods[] = { int register_com_me_test_TestInternalApiNative(JNIEnv *env) jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) LOGD("TestInteralApi JNI loaded"); if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) { if (register_com_me_test_TestInternalApiNative(env) < 0) { result = JNI_VERSION_1_4; bail: include $(CLEAR_VARS) ifeq ($(TARGET_ARCH), arm) LOCAL_SRC_FILES:= \ LOCAL_C_INCLUDES += \ LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \ LOCAL_MODULE:= libitest_jni include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) endif
2.
// TestInternalApi.cpp
// JNI interface class, JNI_OnLoad()函數(shù)在.so被load的時(shí)候調(diào)用
// JNI interface function中可以調(diào)用底層的 C++/C函數(shù)控制硬件等
#include <utils/misc.h>
#include <utils/Log.h>
#include "jni.h"
#include "JNIHelp.h"
#include "android_runtime/AndroidRuntime.h"
#include "scm_dbus_utils.h"
{
jint ret = (jint)0;
return ret;
}
* JNI registration.
*/
{ "apiFunction", "()I", (void *)test_TestInterAPI_Func }
};
{
return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, INTERNALAPI_PKG_NAME, gTestInterApiMethods, NELEM(gTestInterApiMethods));
}
{
JNIEnv* env = NULL;
jint result = -1;
LOGE("GetEnv failed");
goto bail;
}
assert(env != NULL);
LOGE("TestInternalApi native registration failed");
goto bail;
}
return result;
}
// Android.mk for TestInternalApi.cpp
// 通過(guò)函數(shù) BUILD_SHARED_LIBRARY 編譯成 .so .
LOCAL_CFLAGS += -DPACKED="__attribute__ ((packed))"
else
LOCAL_CFLAGS += -DPACKED=""
endif
TestInternalApi.cpp
$(JNI_H_INCLUDE)
libandroid_runtime \
libnativehelper \
libcutils \
libutils \
libdvm
Android JNI 使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)JNINativeMethod詳解
Andoird 中使用了一種不同傳統(tǒng)Java JNI的方式來(lái)定義其native的函數(shù)。其中很重要的區(qū)別是Andorid使用了一種Java 和 C 函數(shù)的映射表數(shù)組,并在其中描述了函數(shù)的參數(shù)和返回值。這個(gè)數(shù)組的類(lèi)型是JNINativeMethod,定義如下:
typedef struct {
const char* name;
const char* signature;
void* fnPtr;
} JNINativeMethod;
第一個(gè)變量name是Java中函數(shù)的名字。
第二個(gè)變量signature,用字符串是描述了函數(shù)的參數(shù)和返回值
第三個(gè)變量fnPtr是函數(shù)指針,指向C函數(shù)。
其中比較難以理解的是第二個(gè)參數(shù),例如
"()V"
"(II)V"
"(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"
實(shí)際上這些字符是與函數(shù)的參數(shù)類(lèi)型一一對(duì)應(yīng)的。
"()" 中的字符表示參數(shù),后面的則代表返回值。例如"()V" 就表示void Func();
"(II)V" 表示 void Func(int, int);
具體的每一個(gè)字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下
字符 Java類(lèi)型 C類(lèi)型
V void void
Z jboolean boolean
I jint int
J jlong long
D jdouble double
F jfloat float
B jbyte byte
C jchar char
S jshort short
數(shù)組則以"["開(kāi)始,用兩個(gè)字符表示
[I jintArray int[]
[F jfloatArray float[]
[B jbyteArray byte[]
[C jcharArray char[]
[S jshortArray short[]
[D jdoubleArray double[]
[J jlongArray long[]
[Z jbooleanArray boolean[]
上面的都是基本類(lèi)型。如果Java函數(shù)的參數(shù)是class,則以"L"開(kāi)頭,以";"結(jié)尾中間是用"/" 隔開(kāi)的包及類(lèi)名。而其對(duì)應(yīng)的C函數(shù)名的參數(shù)則為jobject. 一個(gè)例外是String類(lèi),其對(duì)應(yīng)的類(lèi)為jstring
Ljava/lang/String; String jstring
Ljava/net/Socket; Socket jobject
如果JAVA函數(shù)位于一個(gè)嵌入類(lèi),則用$作為類(lèi)名間的分隔符。
例如 "(Ljava/lang/String;Landroid/os/FileUtils$FileStatus;)Z"
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