使用NDK移植開源項目,JNI的使用技巧

 

 jni 的介紹

 JNI是Java Native Interface的縮寫，中文為JAVA本地調用。從Java1.1開始，Java Native Interface(JNI)標准成為java平台的一部分，它允許Java代碼和其他語言寫的代碼進行交互。JNI一開始是為了本地已編譯語言，尤其是C和C++而設計的，但是它並不妨礙你使用其他語言，只要調用約定受支持就可以了。以下介紹Android 中如何使用jni移植開源庫的技巧.

 JNI日志輸出到Logcat中

#include <android/log.h>
#define LOG_TAG "===xcloud==="
#define LOGI(...) android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,VA_ARGS__)
#define LOGW(...) android_log_print(ANDROID_LOG_WARN,LOG_TAG,VA_ARGS__)
#define LOGE(...) android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,VA_ARGS__)

 

Android.mk文件添加編譯模塊：
LOCAL_LDLIBS=-lm -llog
使用方法：
LOGE("%s",test);

JNI調用Java方法

以調用String 的getBytes方法為例：
第一步：
jclass clsstring = (*env)->FindClass(env,"java/lang/String"); //找到Java String 類
第二步：
jstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env,"utf-8");　　//得到一個jstring 對象
第三步：
jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env,clsstring, "getBytes", "(Ljava/lang/String;)[B"); //得到getBytes方法

 

第四步：
jbyteArray barr= (jbyteArray)(*env)->CallObjectMethod(env,jstr, mid, strencode); //“jstr 為傳入的字符串”調用getBytes方法

第五步：
jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env,barr); //得到數組長度

 

jstring 轉換 char*

char* test=(char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,jstringVariable,NULL);

 

 

返回一個java對象數組

第一步：
jclass objectClass=(*env)->FindClass(env,"com/xuzhitech/xcloud/resource");　//找到對應的java 類（對象）
第二步：
jobjectArray array=(*env)->NewObjectArray(env,currentListCount,objectClass,NULL);　//通過取到的java類(對象)創建一個指定固定大小的數組
第三步：
jfieldID _uri=(*env)->GetFieldID(env,objectClass,"uri","Ljava/lang/String;");//找到對象中的列
注意：在JNI中並未提供jstring 類型的對象，所以必須通過L指定包名找到該類，在有提供的類型中，可以直接使用該類型的大寫首字母(jlong 需使用J)
如jint 類型可以如此編寫:
jfieldID _vcr=(*env)->GetFieldID(env,objectClass,"is_vcr","I");對應的JNI提供類型可以參考如下　 http://download.oracle.com/javase/1.4.2/docs/guide/jni/spec/functions.html
第四步：
jmethodID jid = (*env)->GetMethodID(env,objectClass,"<init>","()V");//"<init>"代表可以訪問默認構造函數
jobject jobj=(*env)->NewObject(env,objectClass,jid); //通過第一步找到的jclass創建對應的對象

 

第五步：
(*env)->SetObjectField(env,jobj,_modtime,jmodtime); //為對象中的每一列賦值。注意：如果JNI有提供的數據類型，可按提供的類型為對象中的列賦值，
如：(*env)->SetIntField(env,jobj,_vcr,current->is_vcr);
第六步：
(*env)->SetObjectArrayElement(env,array,i,jobj);將對象設置進第二步聲明的數組中
DeleteLocalRef(env,jobj);//刪除引用對象

在JNI中循環讀取對象數組

 

 
            for (i =  
            0 ;i < currentListCount ;i++) { 
            
 jobject obj = (*env)->GetObjectArrayElement(env,array,i); 
            
 jstring jstr=(*env)->GetObjectField(env,obj,_uri); 
            
 LOGE( 
            " 
            =====uri===%s==== 
            ",jstringtoChar(env,jstr)); 
            
 } 
            
 上面使用到的jstringtoChar方法代碼： 
            
 
            /* 
            *
 *jstring to char
  
            */ 
            
 
            char* jstringtoChar(JNIEnv* env,jstring jstr){ 
            
 
            char* rtn = NULL; 
            
 jclass clsstring = (*env)->FindClass(env, 
            " 
            java/lang/String 
            "); 
            
 jstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env, 
            " 
            utf-8 
            "); 
            
 jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env,clsstring,  
            " 
            getBytes 
            ",  
            " 
            (Ljava/lang/String;)[B 
            "); 
            
 jbyteArray barr= (jbyteArray)(*env)->CallObjectMethod(env,jstr, mid, strencode); 
            
 jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env,barr); 
            
 jbyte* ba = (*env)->GetByteArrayElements(env,barr, JNI_FALSE); 
            
 
            if (alen >  
            0) 
            
 { 
            
 rtn = ( 
            char*)malloc(alen +  
            1); 
            
 memcpy(rtn, ba, alen); 
            
 rtn[alen] =  
            0; 
            
 } 
            
 (*env)->ReleaseByteArrayElements(env,barr, ba,  
            0); 
            
 
            return rtn; 
           

} 

 

cpp JNI與 c JNI的主要注意事項：

用Ｃ編寫jni文件，訪問JNI內置提供方法格式:
(*env)->SetObjectArrayElement(env,array,i,jobj);
用ＣＰＰ編寫JNI文件，訪問JNI內置提供方法格式：
env->SetObjectArrayElement(array,i,jobj);
另外，使用CPP編寫的JNI代碼，在調用C語言編寫的庫的時候，要添加以下代碼，才可以正常使用（不然在鏈接的時候找不到相關接口：undefined reference.....）：
ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
... //引入的頭文件
#ifdef __cplusplus
}
#endif

 

其他用法幾乎一致。

 

JNI 使用Native注冊

按照上面的方法寫函數體，必須遵循JNI官方的一大堆標准進行方法的定義，有時候方法一多，不大好管理，也不利用查看，並且每次都要寫一大堆惡心的標准方法名也不是一件好事。對此JNI有一套可以通過Native 注冊的機制可以使用，以方便函數體的編寫。

 

以下是Android 調用JNI注冊Natives 的步驟：
第一步
聲明Java中要調用jni 的類路徑：
static const char *className="com/xuzhitech/xcloud/cadaver";
第二步
創建方法格式結構體：
struct JNINativeMethod {
const char* name;//method name
const char* signature; //java method return value
void* fnPtr;//c/c++ method
} ;

第三步
使用結構體注冊需要供Android 調用的方法體：

 
            static JNINativeMethod methods[] = { 
            
 { 
            " 
            StringTestOne 
            ",  
            " 
            ()Ljava/lang/String; 
            ", ( 
            void*)StringTestOne}, 
            
 { 
            " 
            executels 
            ", 
            " 
            ()[Lcom/xuzhitech/xcloud/resource; 
            ",( 
            void*)executels}, 
            
 { 
            " 
            getProgress 
            ", 
            " 
            ()Lcom/xuzhitech/xcloud/fileProgress; 
            ",( 
            void*)getProgress}, 
            
 { 
            " 
            getdownloadState 
            ", 
            " 
            ()I 
            ",( 
            void*)getdownloadState}, 
            
 { 
            " 
            changeExecutable 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)changeExecutable}, 
            
 { 
            " 
            Login 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)Login}, 
            
 { 
            " 
            getCurrentListCount 
            ", 
            " 
            ()I 
            ",( 
            void*)getCurrentListCount}, 
            
 { 
            " 
            mkcol 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)mkcol}, 
            
 { 
            " 
            deleteFile 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)deleteFile}, 
            
 { 
            " 
            deleteCol 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)deleteCol}, 
            
 { 
            " 
            getFullUri 
            ", 
            " 
            ()Ljava/lang/String; 
            ",( 
            void*)getFullUri}, 
            
 { 
            " 
            cdCommand 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)cdCommand}, 
            
 { 
            " 
            logout 
            ", 
            " 
            ()V 
            ",( 
            void*)logout}, 
            
 { 
            " 
            doCopy 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)doCopy}, 
            
 { 
            " 
            doMove 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)doMove}, 
            
 { 
            " 
            getFile 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V 
            ",( 
            void*)getFile}, 
            
 { 
            " 
            putFile 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V 
            ",( 
            void*)putFile}, 
            
 { 
            " 
            lock 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*) 
            lock}, 
            
 { 
            " 
            unlock 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)unlock}, 
            
 { 
            " 
            getToken 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String; 
            ",( 
            void*)getToken}, 
            
 { 
            " 
            isSetToken 
            ", 
            " 
            (Ljava/lang/String;)I 
            ",( 
            void*)isSetToken}, 
           

}; 

第一個參數為：Java實現要調用的方法名稱
第二個參數為：該方法需要的返回值與方法參數，如－>(方法參數)返回值，詳細使用參考如下：
具體的每一個字符的對應關系如下

字符 Java類型 C類型

             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 
           

 

數組則以"["開始，用兩個字符表示

             [I jintArray  
            int[] 
            
 [F jfloatArray  
            float[] 
            
 [B jbyteArray  
            byte[] 
            
 [C jcharArray  
            char[] 
            
 [S jshortArray  
            short[] 
            
 [D jdoubleArray  
            double[] 
            
 [J jlongArray  
            long[] 
            
 [Z jbooleanArray boolean[] 
           

也可返回任意java對象，如上代碼的()[Lcom/xuzhitech/xcloud/resource;代表一個不帶參數的方法，並且返回java類中的Lcom/xuzhitech/xcloud/resource;數組。'['代表數組的意思,'L'代表類的意思

 

第三個參數為，第一個參數需要映射的本地c/c++對應的函數指針方法。

第四步
在加載jni的時候指定JNI版本並且通過傳入進來的class路徑注冊Natives 方法

 

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm,  void * reserved){ 

jint result = JNI_ERR;
JNIEnv* env = NULL;
jclass clazz;
int methodsLenght;
if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
LOGE("ERROR: GetEnv failed\n");
return JNI_ERR;
}
// assert(env != NULL); 
clazz = (*env)->FindClass(env,className);
if (clazz == NULL) {
LOGE("Native registration unable to find class '%s'", className);
return JNI_ERR;
}
methodsLenght = sizeof(methods) / sizeof(methods[0]);
if ((*env)->RegisterNatives(env,clazz, methods, methodsLenght) < 0) {
LOGE("RegisterNatives failed for '%s'", className);
return JNI_ERR;
}
// 
result = JNI_VERSION_1_4;
return result;
}

 

 

注意，使用Natives注冊運行程序時，它會先檢測jni與java類使用jni 類的native 方法是否相對應與一致，即使你沒有使用到該 方法也會進行檢測。
第五步
通過上面的修改，c/c++編寫的jni 文件就可以不帶一大串標准名稱了，您可以像正常編寫c一樣編寫你的jni函數，如下：

 
            /* 
            
 *move file
  
            */ 
            
 jint doMove(JNIEnv* env,jobject thiz,jstring jsrc,jstring jdest,jstring jrename){ 
            
 
            char* src=( 
            char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,jsrc,NULL); 
            
 
            char* dest=( 
            char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,jdest,NULL); 
            
 
            char* rename=( 
            char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,jrename,NULL); 
            
 
            int returnValue=multi_move(src,dest,rename); 
            
 
            // 
             free(src); 
            
 (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,jsrc,src); 
            
 
            // 
             free(dest); 
            
 (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,jdest,dest); 
            
 
            // 
             free(rename); 
            
 (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,jrename,rename); 
            
 
            return returnValue; 
            
 } 
           

 

 注:

JNI的一些基本方法的使用都可以參考這個網站:http://docs.oracle.com/javase/1.4.2/docs/guide/jni/spec/functions.html

 

希望對你有幫助.