JNI 学习笔记——通过RegisterNatives注册原生方法

1.概述

在上一次的笔记《JNI学习笔记》 中介绍了Native程序与Java程序的互相调用。其中Java调用Nativie方法通常的步骤是:

    1. 声明native方法: private native void sayHello();
    1. 通过javah 生成native程序的头文件HelloJNI.h
    1. 实现对应的navtive方法
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJNI_sayHello(JNIEnv *env, jobject thisObj) {
   printf("Hello World!\n");
   return;
}

这种方法每次增加方法时, native方法名称都需要带上长长的一坨JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJNI_, 包名很长的话更是不能忍。除此之外对于Native方法的方法名也不能修改。

如果你想摆脱这种冗长的规则, 不妨尝试在JNI的JNI_OnLoad()方法中通过RegisterNatives注册Java需要调用的Native方法。

2. JavaVM 和 JNIEnv

注册navtive方法之前我们需要了解JavaVM, JNIEnv:

JavaVMJNIEnv 是JNI提供的结构体.

JavaVM 提供了允许你创建和销毁JavaVM的"invokation interface"。理论上在每个进程中你可以穿件多个JavaVM, 但是Android只允许创造一个。

JNIEnv 提供了大部分JNI中的方法。在你的Native方法中的第一个参数就是JNIEnv.

JNIEnv 用于线程内部存储。 因此, 不能多个线程共享一个JNIEnv. 在一段代码中如果无法获取JNIEnv, 你可以通过共享JavaVM并调用GetEnv()方法获取。

3. JNI_OnLoad()方法

当Java层代码中执行:

System.loadLibrary("NativeLib"); //NativeLib 为native模块名称

Native 中的 JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) 方法会被调用。此时可以注册对应于Java层调用的navtive方法。

4. JNINativeMethod结构体

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

以上代码为jni.h中的源码, 可见JNINativeMethod包含三个元素: 方法名, 方法签名, native函数指针。

该结构体用于描述需要注册的方法信息。

5. RegisterNatives方法

jint RegisterNatives(jclass clazz, const JNINativeMethod* methods,
        jint nMethods)

该方法是JNI环境提供的用于注册Native方法的方法。

6. 完整实现

6.1. Java代码实现

Java层代码不需要做任何调整

public class NativeLib {

    public static native String getNativeString();

    static {
        System.loadLibrary("NativeLib");
    }
    

6.2. C++ 代码实现

6.2.1 实现Native方法

//可以随意定义方法名
jstring getString() 
{
    JNIEnv *env = NULL;
    g_jvm->AttachCurrentThread(&env, NULL); //g_jvm为JavaVM指针
    
    return env->NewStringUTF("This is Natvie String!");
}

6.2.2 定义JNINativeMethod数组, 声明需要注册的方法

static JNINativeMethod methods[] = {
        {"getNativeString", "()Ljava/lang/String;", reinterpret_cast<void*>(getString)}
};

其中getNativeString为Java类中定义的Native方法名。

()Ljava/lang/String; 为方法的签名, ()表示该方法无参数, Ljava/lang/String;表示返回值为Java中的String类型。具体签名规则请参考《JNI学习笔记》 中的内容。

reinterpret_cast<void*>(getString) 为Native实现的方法名。这里强制转换成了函数指针。

6.2.3 JNI_OnLoad()方法实现

JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved)
{
    JNIEnv* env;
    if (JNI_OK != vm->GetEnv(reinterpret_cast<void**> (&env),JNI_VERSION_1_4)) {
        LOGW("JNI_OnLoad could not get JNI env");
        return JNI_ERR;
    }

    g_jvm = vm; //用于后面获取JNIEnv
    jclass clazz = env->FindClass("com/example/myndkproj/NativeLib");  //获取Java NativeLib类

    //注册Native方法
    if (env->RegisterNatives(clazz, methods, sizeof(methods)/sizeof((methods)[0])) < 0) {
        LOGW("RegisterNatives error");
        return JNI_ERR;
    }

    return JNI_VERSION_1_4;
}

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