JNI，即Java本地接口，是Java与其他语言通信的桥梁

一，使用场景

• 1，需要调用Java语言不支持的，依赖于操作系统平台特性的一些功能
• 2，为了整合一些以前非Java语言开发的系统
• 3，为了节省程序的运行时间，必须采用其他语言（比如C/C++）来提升运行效率

JNI不仅仅应用于Android开发，但是在Android的应用非常广泛，例如音视频，热修复，插件化，逆向开发，系统源码调用等

为了方便Android使用JNI技术，Android还提供了NDK开发工具包。NDK开发是基于JNI的，本职上和JNI没有什么区别

JNI不仅仅是Java调用Native语言，而且Native语言也可以通过JNI调用Java，即JNI是Java和Native互相通信的桥梁

二，Native方法注册

Native方法注册分为静态注册和动态注册

• 1，静态注册，就是根据方法名，将Java方法和JNI函数建立关联

• 但是它有一些缺点：

• JNI层声明的函数名过长

• 声明native方法的类需要用javah生成头文件

• 初次调用native方法时需要建立关联，影响效率

• 2，动态注册，我们知道静态注册就是Java的native方法通过方法指针来与JNI进行关联，如果Java的native方法知道它在JNI中对应的函数指针，就可以避免以上缺点，这就是动态注册

  JNI中有一种结构用来记录Java的native方法和JNI的关联关系，它就是JNINativeMethod，它在javah中被定义

    typeof struct {
        const char* name;//Java方法的名字
        const char* signature;//Java方法的签名信息
        void* fnPtr;//JNI中对应的方法指针
    } JNINativeMethod;
  

  Android系统的MediaRecorder采用的就是动态注册，下面是源码

    static const JNINativeMethod gMethods[] = {
        ...
        {"start",   "()V"},  (void * )android_media_MediaRecorder_start}
        {"stop",   "()V"},  (void * )android_media_MediaRecorder_stop}
        {"pause",   "()V"},  (void * )android_media_MediaRecorder_pause}
        {"resume",   "()V"},  (void * )android_media_MediaRecorder_resume}
        {"native_reset","()V"},(void * )android_media_MediaRecorder_native_reset}
        {"release",   "()V"},  (void * )android_media_MediaRecorder_release}
        {"native_init","()V"},(void * )android_media_MediaRecorder_ native_init}
        ...
    }
  

  • 上面的JNINativeMethod数组保存的就是Native方法和JNI的对应关系
  • start就是Java层的native方法，对应的JNI方法是android_media_MediaRecorder_start
  • “()V”是start方法的签名信息
  • 只注册JNINativeMethod数组是没有作用的，我们还需要注册它，注册的函数是register_android_media_MediaRecorder
  • 注册函数会在JNI_Onload里面调用，这个函数会在System.loadLibrary函数后调用
  • 上述的注册方法会返回一个AndroidRuntime的registerNativeMethods函数，而这个方法有返回了jniRegisterNativeMethods函数，它定义在JNIHelper.cpp中，最终调用JNIEnv的RegisterNatives函数完成JNI的注册

三，数据类型转换

Java的数据类型分为基本数据类型和引用数据类型，在JNI中对其也做了区分

• 基本数据类型转换

• 引用数据类型转换

四，方法签名

gMethods数组中存储的是MediaRecorder和Native方法于JNI层函数的对应关系，由于Java中是可以进行方法重载，所以仅仅靠方法名是定位不到具体的方法的，所以需要用方法名+参数名来签名

(参数签名格式..)返回值签名格式

Java提供了javap命令来自动生成方法签名，不需要我们手动写方法签名

javac D:/android/media/MeidaRecorder.java 生成.class文件

javap -s -p D:/android/media/MeidaRecorder.class
-s代表内部类型签名， p表示打印出所有的方法和成员（默认是public成员）

ps: javah 生成c/c++.h头文件

五，解析JNIEnv

JavaVM代表一个虚拟机进程

JNIEnv是Native世界中Java环境的代表，通过JNIEnv*指针就可以在Native世界中访问Java世界的代码进行操作，只在创建的线程有效，不能垮进程传递
JNIEnv的主要作用有一下俩点：

• 调用Java的方法
• 操作Java（操作Java中的变量和对象等）

JNINativeInterface中定义了很多函数

• 获取Java类：class = env->findClass("android/media/MediaRecorder") 用来得到Java中指定名称的类
• 获取Java类变量：fileds.context = env->GetFiledID(clazz, "mNativeContext", "j")
  用来获取指定名称的Java变量
• 获取Java对象方法：fileds.start = env->GetMethodID(clazz, "start", "(Ljava/lang/String;) Z")
  获取指定的函数指针
• 获取Java类方法：fileds.post_event = env->GetStaticMethodID(clazz, "postEvenFromNative", "(Ljava/lang/Object;IIIjava/lang/Object;) V")
  获取指定的静态方法的函数指针

访问获取到的Java方法等

• 访问Java的静态方法：env-> CallStaticVoidMethod(clazz, fileds.post_event, mObject, msg, arg1, arg2, null)

六，引用类型

分类：本地引用，全局引用和弱全局引用

1，本地引用

JNI提供的函数返回的类型基本都是本地引用，特点：

• 当native函数返回的时候，这个本地引用就会被自动释放
• 只在创建它的线程有效，不能垮线程使用
• 局部引用是JVM负责的引用类型，受JVM管理

2，全局引用
特点和本地引用几乎是相反的

• 在native函数返回的时候，不会被自动释放，因此全局引用需要手动释放，并且不会被GC回收

• 全局引用是可以跨进程使用的

• 全局引用不受JVM管理

  通常情况下会在C/C++的析构函数中释放全局引用

3，弱全局引用
是一种特殊的全局引用，它和全局引用的特点类型，不同的是

• 可以被GC回收，被回收之后指向NULL
• 有对应释放函数，但是因为可能被GC回收，所以释放的时候，需要判断是否被回收