JNI 簡介
JNI （Java Native Interface英文縮寫），譯為Java本地接口。是Java眾多開發技術中的一門技術，意在利用本地代碼，為Java程序提供更高效、更靈活的拓展。盡管Java一貫以其良好的跨平台性而著稱，但真正的跨平台非C/C++莫屬，因為當前世上90%的系統都是基於C/C++編寫的。同時，Java的跨平台是以犧牲效率換來對多種平台的兼容性，因而JNI就是這種跨平台的主流實現方式之一。
總之，JNI是一門技術，是Java 與C/C++ 溝通的一門技術。首先，來回顧下Android的系統架構圖。
我們來簡單介紹下每一層的作用。
Linux層
Linux 內核
由於Android 系統是基礎Linux 內核構建的，所以Linux是Android系統的基礎。事實上，Android 的硬件驅動、進程管理、內存管理、網絡管理都是在這一層。
硬件抽象層
硬件抽象層（Hardware Abstraction Layer縮寫），硬件抽象層主要為上層提供標准顯示界面，並向更高級別的 Java API 框架提供顯示設備硬件功能。HAL 包含多個庫模塊，其中每個模塊都為特定類型的硬件組件實現一個界面，例如相機或藍牙模塊。當框架 API 要求訪問設備硬件時，Android 系統將為該硬件組件加載對應的庫模塊。
系統運行庫和運行環境層
Android Runtime
Android 5.0（API 21）之前，使用的是Dalvik虛擬機，之后被ART所取代。ART是Android操作系統的運行環境，通過運行虛擬機來執行dex文件。其中，dex文件是專為安卓設計的的字節碼格式，Android打包和運行的就是dex文件，而Android toolchain（一種編譯工具）可以將Java代碼編譯為dex字節碼格式，轉化過程如下圖。
如上所示，Jack就是一種編譯工具鏈，可以將Java 源代碼編譯為 DEX 字節碼，使其可在 Android 平台上運行。
原生C/C++ 庫
很多核心 Android 系統組件和服務都是使用C 和 C++ 編寫的，為了方便開發者調用這些原生庫功能，Android的Framework提供了調用相應的API。例如，您可以通過 Android 框架的 Java OpenGL API 訪問 OpenGL ES，以支持在應用中繪制和操作 2D 和 3D 圖形。
應用程序框架層
Android平台最常用的組件和服務都在這一層，是每個Android開發者必須熟悉和掌握的一層，是應用開發的基礎。
Application層
Android系統App，如電子郵件、短信、日歷、互聯網瀏覽和聯系人等系統應用。我們可以像調用Java API Framework層一樣直接調用系統的App。
接下來我們看一下如何編寫Android JNI ，以及需要的流程。
NDK
NDK是什么
NDK（Native Development Kit縮寫）一種基於原生程序接口的軟件開發工具包，可以讓您在 Android 應用中利用 C 和 C++ 代碼的工具。通過此工具開發的程序直接在本地運行，而不是虛擬機。
在Android中，NDK是一系列工具的集合，主要用於擴展Android SDK。NDK提供了一系列的工具可以幫助開發者快速的開發C或C++的動態庫，並能自動將so和Java應用一起打包成apk。同時，NDK還集成了交叉編譯器，並提供了相應的mk文件隔離CPU、平台、ABI等差異，開發人員只需要簡單修改mk文件（指出“哪些文件需要編譯”、“編譯特性要求”等），就可以創建出so文件。
NDK配置
創建NDK工程之前，請先保證本地已經搭建好了NDK的相關環境。依次選擇【Preferences...】->【Android SDK】下載配置NDK，如下所示。
然后，新建一個Native C++工程，如下所示。
然后勾選【Include C++ support】選項，點擊【下一步】，到達【Customize C++ Support】設置頁，如下所示。
然后，點擊【Finish】按鈕即可。
NDK 項目目錄
打開新建的NDK工程，目錄如下圖所示。
我們接下來看一下，Android的NDK工程和普通的Android應用工程有哪些不一樣的地方。首先，我們來看下build.gradle配置。
apply plugin: 'com.android.application' android { compileSdkVersion 30 buildToolsVersion "30.0.2" defaultConfig { applicationId "com.xzh.ndk" minSdkVersion 16 targetSdkVersion 30 versionCode 1 versionName "1.0" testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner" externalNativeBuild { cmake { cppFlags "" } } } buildTypes { release { minifyEnabled false proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro' } } externalNativeBuild { cmake { path "src/main/cpp/CMakeLists.txt" version "3.10.2" } } } dependencies { // 省略引用的第三方庫 } 可以看到，相比普通的Android應用，build.gradle配置中多了兩個externalNativeBuild配置項。其中，defaultConfig里面的的externalNativeBuild主要是用於配置Cmake的命令參數，而外部的
externalNativeBuild的主要是定義了CMake的構建腳本CMakeLists.txt的路徑。
然后，我們來看一下CMakeLists.txt文件，CMakeLists.txt是CMake的構建腳本，作用相當於ndk-build中的Android.mk，代碼如下。
# 設置Cmake最小版本 cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1) # 編譯library add_library( # 設置library名稱 native-lib # 設置library模式 # SHARED模式會編譯so文件，STATIC模式不會編譯 SHARED # 設置原生代碼路徑 src/main/cpp/native-lib.cpp ) # 定位library find_library( # library名稱 log-lib # 將library路徑存儲為一個變量，可以在其他地方用這個變量引用NDK庫 # 在這里設置變量名稱 log ) # 關聯library target_link_libraries( # 關聯的library native-lib # 關聯native-lib和log-lib ${log-lib} ) 關於CMake的更多知識，可以查看CMake官方手冊。
官方示例
默認創建Android NDK工程時，Android提供了一個簡單的JNI交互示例，返回一個字符串給Java層，方法名的格式為：Java_包名_類名_方法名 。首先，我們看一下native-lib.cpp的代碼。
#include <jni.h> #include <string> extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_xzh_ndk_MainActivity_stringFromJNI( JNIEnv* env, jobject /* this */) { std::string hello = "Hello from C++"; return env->NewStringUTF(hello.c_str()); } 然后，我們在看一下Android的MainActivity.java 的代碼。
package com.xzh.ndk; import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity; import android.os.Bundle; import android.widget.TextView; public class MainActivity extends AppCompatActivity { static { System.loadLibrary("native-lib"); } @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); TextView tv = findViewById(R.id.sample_text); tv.setText(stringFromJNI()); } public native String stringFromJNI(); } 初識Android JNI
1，JNI開發流程
- 編寫java類,聲明了native方法；
- 編寫native代碼；
- 將native代碼編譯成so文件；
- 在java類中引入so庫,調用native方法；
2，native方法命名
extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_com_xfhy_jnifirst_MainActivity_callJavaMethod(JNIEnv *env, jobject thiz) { } 函數命名規則: Java_類全路徑_方法名，涉及的參數的含義如下：
- JNIEnv*是定義任意native函數的第一個參數，表示指向JNI環境的指針，可以通過它來訪問JNI提供的接口方法。
- jobject表示Java對象中的this，如果是靜態方法則表示jclass。
- JNIEXPORT和JNICALL: 它們是JNI中所定義的宏,可以在jni.h這個頭文件中查找到。
3，JNI數據類型與Java數據類型的對應關系
首先，我們在Java代碼里編寫一個native方法聲明，然后使用【alt+enter】快捷鍵讓AS幫助我們創建一個native方法，如下所示。
public static native void ginsengTest(short s, int i, long l, float f, double d, char c, boolean z, byte b, String str, Object obj, MyClass p, int[] arr); //對應的Native代碼 Java_com_xfhy_jnifirst_MainActivity_ginsengTest(JNIEnv *env, jclass clazz, jshort s, jint i, jlong l, jfloat f, jdouble d, jchar c, jboolean z, jbyte b, jstring str, jobject obj, jobject p, jintArray arr) { } 下面，我們整理下Java和JNI的類型對照表，如下所示。
| Java 類型 | Native類型 | 有無符合 | 字長 |
|---|---|---|---|
| boolean | jboolean | 無符號 | 8字節 |
| byte | jbyte | 有符號 | 8字節 |
| char | jchar | 無符號 | 16字節 |
| short | jshort | 有符號 | 16字節 |
| int | jint | 有符號 | 32字節 |
| long | jlong | 有符號 | 64字節 |
| float | jfloat | 有符號 | 32字節 |
| double | jdouble | 有符號 | 64字節 |
對應的引用類型如下表所示。
| Java 類型 | Native類型 |
|---|---|
| java.lang.Class | jclass |
| java.lang.Throwable | jthrowable |
| java.lang.String | jstring |
| jjava.lang.Object[] | jobjectArray |
| Byte[] | jbyteArray |
| Char[] | jcharArray |
| Short[] | jshortArray |
| int[] | jintArray |
| long[] | jlongArray |
| float[] | jfloatArray |
| double[] | jdoubleArray |
3.1基本數據類型
Native的基本數據類型其實就是將C/C++中的基本類型用typedef重新定義了一個新的名字，在JNI中可以直接訪問，如下所示。
typedef uint8_t jboolean; /* unsigned 8 bits */ typedef int8_t jbyte; /* signed 8 bits */ typedef uint16_t jchar; /* unsigned 16 bits */ typedef int16_t jshort; /* signed 16 bits */ typedef int32_t jint; /* signed 32 bits */ typedef int64_t jlong; /* signed 64 bits */ typedef float jfloat; /* 32-bit IEEE 754 */ typedef double jdouble; /* 64-bit IEEE 754 */ 3.2 引用數據類型
如果使用C++語言編寫，則所有引用派生自jobject根類，如下所示。
class _jobject {}; class _jclass : public _jobject {}; class _jstring : public _jobject {}; class _jarray : public _jobject {}; class _jobjectArray : public _jarray {}; class _jbooleanArray : public _jarray {}; class _jbyteArray : public _jarray {}; class _jcharArray : public _jarray {}; class _jshortArray : public _jarray {}; class _jintArray : public _jarray {}; class _jlongArray : public _jarray {}; class _jfloatArray : public _jarray {}; class _jdoubleArray : public _jarray {}; class _jthrowable : public _jobject {}; JNI使用C語言時，所有引用類型都使用jobject。
4，JNI的字符串處理
4.1 native操作JVM
JNI會把Java中所有對象當做一個C指針傳遞到本地方法中,這個指針指向JVM內部數據結構,而內部的數據結構在內存中的存儲方式是不可見的.只能從JNIEnv指針指向的函數表中選擇合適的JNI函數來操作JVM中的數據結構。
比如native訪問java.lang.String 對應的JNI類型jstring時，不能像訪問基本數據類型那樣使用，因為它是一個Java的引用類型，所以在本地代碼中只能通過類似GetStringUTFChars這樣的JNI函數來訪問字符串的內容。
4.2 字符串操作的示例
//調用 String result = operateString("待操作的字符串"); Log.d("xfhy", result); //定義 public native String operateString(String str); 然后在C中進行實現，代碼如下。
extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_xfhy_jnifirst_MainActivity_operateString(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring str) { //從java的內存中把字符串拷貝出來 在native使用 const char *strFromJava = (char *) env->GetStringUTFChars(str, NULL); if (strFromJava == NULL) { //必須空檢查 return NULL; } //將strFromJava拷貝到buff中,待會兒好拿去生成字符串 char buff[128] = {0}; strcpy(buff, strFromJava); strcat(buff, " 在字符串后面加點東西"); //釋放資源 env->ReleaseStringUTFChars(str, strFromJava); //自動轉為Unicode return env->NewStringUTF(buff); } 4.2.1 native中獲取JVM字符串
在上面的代碼中，operateString函數接收一個jstring類型的參數str，jstring是指向JVM內部的一個字符串，不能直接使用。首先，需要將jstring轉為C風格的字符串類型char*后才能使用，這里必須使用合適的JNI函數來訪問JVM內部的字符串數據結構。
GetStringUTFChars(jstring string, jboolean* isCopy)對應的參數的含義如下：
- string : jstring,Java傳遞給native代碼的字符串指針。
- isCopy : 一般情況下傳NULL，取值可以是JNI_TRUE和JNI_FALSE，如果是JNI_TRUE則會返回JVM內部源字符串的一份拷貝，並為新產生的字符串分配內存空間。如果是JNI_FALSE則返回JVM內部源字符串的指針，意味着可以在native層修改源字符串，但是不推薦修改，因為Java字符串的原則是不能修改的。
Java中默認是使用Unicode編碼，C/C++默認使用UTF編碼，所以在native層與java層進行字符串交流的時候需要進行編碼轉換。GetStringUTFChars就剛好可以把jstring指針(指向JVM內部的Unicode字符序列)的字符串轉換成一個UTF-8格式的C字符串。
4.2.2 異常處理
在使用GetStringUTFChars的時候,返回的值可能為NULL，這時需要處理一下,否則繼續往下面走的話，使用這個字符串的時候會出現問題.因為調用這個方法時，是拷貝，JVM為新生成的字符串分配內存空間，當內存空間不夠分配的時候就會導致調用失敗。調用失敗就會返回NULL，並拋出OutOfMemoryError。JNI遇到未決的異常不會改變程序的運行流程,還是會繼續往下走。
4.2.3 釋放字符串資源
native不像Java，我們需要手動釋放申請的內存空間。GetStringUTFChars調用時會新申請一塊空間用來裝拷貝出來的字符串，這個字符串用來方便native代碼訪問和修改之類的。既然有內存分配，那么就必須手動釋放，釋放方法是ReleaseStringUTFChars。可以看到和GetStringUTFChars是一一對應配對的。
4.2.4 構建字符串
使用NewStringUTF函數可以構建出一個jstring，需要傳入一個char *類型的C字符串。它會構建一個新的java.lang.String字符串對象，並且會自動轉換成Unicode編碼。如果JVM不能為構造java.lang.String分配足夠的內存，則會拋出一個OutOfMemoryError異常並返回NULL。
4.2.5 其他字符串操作函數
- GetStringChars和ReleaseStringChars：這對函數和Get/ReleaseStringUTFChars函數功能類似，用於獲取和釋放的字符串是以Unicode格式編碼的。
- GetStringLength：獲取Unicode字符串(jstring)的長度。 UTF-8編碼的字符串是以0結尾，而Unicode的不是，所以這里需要單獨區分開。
- 「GetStringUTFLength」: 獲取UTF-8編碼字符串的長度,就是獲取C/C++默認編碼字符串的長度.還可以使用標准C函數「strlen」來獲取其長度。
- strcat: 拼接字符串，標准C函數。如
strcat(buff, "xfhy");將xfhy添加到buff的末尾。 - GetStringCritical和ReleaseStringCritical: 為了增加直接傳回指向Java字符串的指針的可能性(而不是拷貝).在這2個函數之間的區域,是絕對不能調用其他JNI函數或者讓線程阻塞的native函數.否則JVM可能死鎖. 如果有一個字符串的內容特別大,比如1M,且只需要讀取里面的內容打印出來,此時比較適合用該對函數,可直接返回源字符串的指針。
- GetStringRegion和GetStringUTFRegion: 獲取Unicode和UTF-8字符串中指定范圍的內容(如: 只需要1-3索引處的字符串),這對函數會將源字符串復制到一個預先分配的緩沖區(自己定義的char數組)內。
通常，GetStringUTFRegion會進行越界檢查，越界會拋StringIndexOutOfBoundsException異常。GetStringUTFRegion其實和GetStringUTFChars有點相似，但是GetStringUTFRegion內部不會分配內存，不會拋出內存溢出異常。由於其內部沒有分配內存，所以也沒有類似Release這樣的函數來釋放資源。
4.2.6 小結
- Java字符串轉C/C++字符串: 使用GetStringUTFChars函數,必須調用ReleaseStringUTFChars釋放內存。
- 創建Java層需要的Unicode字符串,使用NewStringUTF函數。
- 獲取C/C++字符串長度，使用GetStringUTFLength或者strlen函數。
- 對於小字符串，GetStringRegion和GetStringUTFRegion這2個函數是最佳選擇,因為緩沖區數組可以被編譯器提取分配，不會產生內存溢出的異常。當只需要處理字符串的部分數據時，也還是不錯。它們提供了開始索引和子字符串長度值，復制的消耗也是非常小
- 獲取Unicode字符串和長度，使用GetStringChars和GetStringLength函數。
數組操作
5.1 基本類型數組
基本類型數組就是JNI中的基本數據類型組成的數組，可以直接訪問。例如，下面是int數組求和的例子，代碼如下。
//MainActivity.java public native int sumArray(int[] array); extern "C" JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_xfhy_jnifirst_MainActivity_sumArray(JNIEnv *env, jobject thiz, jintArray array) { //數組求和 int result = 0; //方式1 推薦使用 jint arr_len = env->GetArrayLength(array); //動態申請數組 jint *c_array = (jint *) malloc(arr_len * sizeof(jint)); //初始化數組元素內容為0 memset(c_array, 0, sizeof(jint) * arr_len); //將java數組的[0-arr_len)位置的元素拷貝到c_array數組中 env->GetIntArrayRegion(array, 0, arr_len, c_array); for (int i = 0; i < arr_len; ++i) { result += c_array[i]; } //動態申請的內存 必須釋放 free(c_array); return result; } C層拿到jintArray之后首先需要獲取它的長度，然后動態申請一個數組(因為Java層傳遞過來的數組長度是不定的，所以這里需要動態申請C層數組),這個數組的元素是jint類型的。malloc是一個經常使用的拿來申請一塊連續內存的函數，申請之后的內存是需要手動調用free釋放的。然后就是調用GetIntArrayRegion函數將Java層數組拷貝到C層數組中並進行求和。
接下來，我們來看另一種求和方式，代碼如下。
extern "C" JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_xfhy_jnifirst_MainActivity_sumArray(JNIEnv *env, jobject thiz, jintArray array) { //數組求和 int result = 0; //方式2 //此種方式比較危險,GetIntArrayElements會直接獲取數組元素指針,是可以直接對該數組元素進行修改的. jint *c_arr = env->GetIntArrayElements(array, NULL); if (c_arr == NULL) { return 0; } c_arr[0] = 15; jint len = env->GetArrayLength(array); for (int i = 0; i < len; ++i) { //result += *(c_arr + i); 寫成這種形式,或者下面一行那種都行 result += c_arr[i]; } //有Get,一般就有Release env->ReleaseIntArrayElements(array, c_arr, 0); return result; } 在上面的代碼中，我們直接通過GetIntArrayElements函數拿到原數組元素指針，直接操作就可以拿到元素求和。看起來要簡單很多，但是這種方式我個人覺得是有點危險，畢竟這種可以在C層直接進行源數組修改不是很保險的。GetIntArrayElements的第二個參數一般傳NULL，傳遞JNI_TRUE是返回臨時緩沖區數組指針(即拷貝一個副本)，傳遞JNI_FALSE則是返回原始數組指針。
5.2 對象數組
對象數組中的元素是一個類的實例或其他數組的引用，不能直接訪問Java傳遞給JNI層的數組。操作對象數組稍顯復雜，下面舉一個例子：在native層創建一個二維數組，且賦值並返回給Java層使用。
public native int[][] init2DArray(int size); //交給native層創建->Java打印輸出 int[][] init2DArray = init2DArray(3); for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int i1 = 0; i1 < 3; i1++) { Log.d("xfhy", "init2DArray[" + i + "][" + i1 + "]" + " = " + init2DArray[i][i1]); } } extern "C" JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_xzh_jnifirst_MainActivity_init2DArray(JNIEnv *env, jobject thiz, jint size) { //創建一個size*size大小的二維數組 //jobjectArray是用來裝對象數組的 Java數組就是一個對象 int[] jclass classIntArray = env->FindClass("[I"); if (classIntArray == NULL) { return NULL; } //創建一個數組對象,元素為classIntArray jobjectArray result = env->NewObjectArray(size, classIntArray, NULL); if (result == NULL) { return NULL; } for (int i = 0; i < size; ++i) { jint buff[100]; //創建第二維的數組 是第一維數組的一個元素 jintArray intArr = env->NewIntArray(size); if (intArr == NULL) { return NULL; } for (int j = 0; j < size; ++j) { //這里隨便設置一個值 buff[j] = 666; } //給一個jintArray設置數據 env->SetIntArrayRegion(intArr, 0, size, buff); //給一個jobjectArray設置數據 第i索引,數據位intArr env->SetObjectArrayElement(result, i, intArr); //及時移除引用 env->DeleteLocalRef(intArr); } return result; } 接下來，我們來分析下代碼。
- 首先，是利用FindClass函數找到java層int[]對象的class，這個class是需要傳入NewObjectArray創建對象數組的。調用NewObjectArray函數之后，即可創建一個對象數組，大小是size，元素類型是前面獲取到的class。
- 進入for循環構建size個int數組，構建int數組需要使用NewIntArray函數。可以看到我構建了一個臨時的buff數組，然后大小是隨便設置的,這里是為了示例，其實可以用malloc動態申請空間，免得申請100個空間，可能太大或者太小了。整buff數組主要是拿來給生成出來的jintArray賦值的，因為jintArray是Java的數據結構，咱native不能直接操作，得調用SetIntArrayRegion函數，將buff數組的值復制到jintArray數組中。
- 然后調用SetObjectArrayElement函數設置jobjectArray數組中某個索引處的數據,這里將生成的jintArray設置進去。
- 最后需要將for里面生成的jintArray及時移除引用。創建的jintArray是一個JNI局部引用，如果局部引用太多的話，會造成JNI引用表溢出。
6，Native調Java方法
熟悉JVM的都應該知道，在JVM中運行一個Java程序時，會先將運行時需要用到的所有相關class文件加載到JVM中，並按需加載,提高性能和節約內存。當我們調用一個類的靜態方法之前，JVM會先判斷該類是否已經加載，如果沒有被ClassLoader加載到JVM中，會去classpath路徑下查找該類。找到了則加載該類，沒有找到則報ClassNotFoundException異常。
6.1 Native調用Java靜態方法
首先，我們編寫一個MyJNIClass.java類，代碼如下。
public class MyJNIClass { public int age = 30; public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public static String getDes(String text) { if (text == null) { text = ""; } return "傳入的字符串長度是 :" + text.length() + " 內容是 : " + text; } } 然后，在native中調用getDes()方法，為了復雜一點，這個getDes()方法不僅有入參，還有返參，如下所示。
extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_com_xzh_allinone_jni_CallMethodActivity_callJavaStaticMethod(JNIEnv *env, jobject thiz) { //調用某個類的static方法 //1\. 從classpath路徑下搜索MyJNIClass這個類,並返回該類的Class對象 jclass clazz = env->FindClass("com/xzh/jni/jni/MyJNIClass"); //2\. 從clazz類中查找getDes方法 得到這個靜態方法的方法id jmethodID mid_get_des = env->GetStaticMethodID(clazz, "getDes", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;"); //3\. 構建入參,調用static方法,獲取返回值 jstring str_arg = env->NewStringUTF("我是xzh"); jstring result = (jstring) env->CallStaticObjectMethod(clazz, mid_get_des, str_arg); const char *result_str = env->GetStringUTFChars(result, NULL); LOGI("獲取到Java層返回的數據 : %s", result_str); //4\. 移除局部引用 env->DeleteLocalRef(clazz); env->DeleteLocalRef(str_arg); env->DeleteLocalRef(result); } 可以發現，Native調用Java靜態方法還是比較簡單的，主要會經歷以下幾個步驟。
- 首先，調用FindClass函數傳入Class描述符(Java類的全類名，這里在AS中輸入MyJNIClass時會有提示補全，直接enter即可補全)，找到該類並得到jclass類型。
- 然后，通過GetStaticMethodID找到該方法的id，傳入方法簽名，得到jmethodID類型的引用。
- 構建入參，然后調用CallStaticObjectMethod去調用Java類里面的靜態方法，然后傳入參數，返回的直接就是Java層返回的數據。其實，這里的CallStaticObjectMethod是調用的引用類型的靜態方法，與之相似的還有:CallStaticVoidMethod(無返參)，CallStaticIntMethod(返參是Int)，CallStaticFloatMethod等。
- 移除局部引用。
6.2 Native調用Java實例方法
接下來，我們來看一下在Native層創建Java實例並調用該實例的方法，大致上是和上面調用靜態方法差不多的。首先，我們修改下cpp文件的代碼，如下所示。
extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_com_xzh_allinone_jni_CallMethodActivity_createAndCallJavaInstanceMethod(JNIEnv *env, jobject thiz) { jclass clazz = env->FindClass("com/xzh/allinone/jni/MyJNIClass"); //獲取構造方法的方法id jmethodID mid_construct = env->GetMethodID(clazz, "<init>", "()V"); //獲取getAge方法的方法id jmethodID mid_get_age = env->GetMethodID(clazz, "getAge", "()I"); jmethodID mid_set_age = env->GetMethodID(clazz, "setAge", "(I)V"); jobject jobj = env->NewObject(clazz, mid_construct); //調用方法setAge env->CallVoidMethod(jobj, mid_set_age, 20); //再調用方法getAge 獲取返回值 打印輸出 jint age = env->CallIntMethod(jobj, mid_get_age); LOGI("獲取到 age = %d", age); //凡是使用是jobject的子類,都需要移除引用 env->DeleteLocalRef(clazz); env->DeleteLocalRef(jobj); } 如上所示，Native調用Java實例方法的步驟如下：
- Native調用Java實例方法。
- 獲取構造方法的id，獲取需要調用方法的id。其中獲取構造方法時，方法名稱固定寫法就是
<init>，然后后面是方法簽名。 - 使用NewObject()函數構建一個Java對象。
- 調用Java對象的setAge和getAge方法,獲取返回值,打印結果。
- 刪除引用。
NDK錯誤定位
由於NDK大部分的邏輯是在C/C++完成的，當NDK發生錯誤某種致命的錯誤的時候導致APP閃退。對於這類錯誤問題是非常不好排查的，比如內存地址訪問錯誤、使用野指針、內存泄露、堆棧溢出等native錯誤都會導致APP崩潰。
雖然這些NDK錯誤不好排查，但是我們在NDK錯誤發生后也不是毫無辦法可言。具體來說，當拿到Logcat輸出的堆棧日志，再結合addr2line和ndk-stack兩款調試工具，就可以很夠精確地定位到相應發生錯誤的代碼行數，進而迅速找到問題。
首先，我們打開ndk目錄下下的sdk/ndk/21.0.6113669/toolchains/目錄，可以看到NDK交叉編譯器工具鏈的目錄結構如下所示。
然后，我們再看一下ndk的文件目錄，如下所示。
其中，ndk-stack放在$NDK_HOME目錄下，與ndk-build同級目錄。addr2line在ndk的交叉編譯器工具鏈目錄下。同時，NDK針對不同的CPU架構實現了多套工具，在使用addr2line工具時，需要根據當前手機cpu架構來選擇。比如，我的手機是aarch64的，那么需要使用aarch64-linux-android-4.9目錄下的工具。Android NDK提供了查看手機的CPU信息的命令，如下所示。
adb shell cat /proc/cpuinfo
在正式介紹兩款調試工具之前，我們可以先寫好崩潰的native代碼方便我們查看效果。首先，我們修復native-lib.cpp里面的代碼，如下所示。
void willCrash() { JNIEnv *env = NULL; int version = env->GetVersion(); } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_com_xzh_allinone_jni_CallMethodActivity_nativeCrashTest(JNIEnv *env, jobject thiz) { LOGI("崩潰前"); willCrash(); //后面的代碼是執行不到的,因為崩潰了 LOGI("崩潰后"); printf("oooo"); } 上面的這段代碼是很明顯的空指針異常，運行后錯誤日志如下。
2020-10-07 17:05:25.230 12340-12340/? A/DEBUG: *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** 2020-10-07 17:05:25.230 12340-12340/? A/DEBUG: Build fingerprint: 'Xiaomi/dipper/dipper:10/QKQ1.190828.002/V11.0.8.0.QEACNXM:user/release-keys' 2020-10-07 17:05:25.230 12340-12340/? A/DEBUG: Revision: '0' 2020-10-07 17:05:25.230 12340-12340/? A/DEBUG: ABI: 'arm64' 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: Timestamp: 2020-06-07 17:05:25+0800 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: pid: 11527, tid: 11527, name: m.xfhy.allinone >>> com.xfhy.allinone <<< 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: uid: 10319 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0x0 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: Cause: null pointer dereference 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: x0 0000000000000000 x1 0000007fd29ffd40 x2 0000000000000005 x3 0000000000000003 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: x4 0000000000000000 x5 8080800000000000 x6 fefeff6fb0ce1f1f x7 7f7f7f7fffff7f7f 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: x8 0000000000000000 x9 a95a4ec0adb574df x10 0000007fd29ffee0 x11 000000000000000a 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: x12 0000000000000018 x13 ffffffffffffffff x14 0000000000000004 x15 ffffffffffffffff 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: x16 0000006fc6476c50 x17 0000006fc64513cc x18 00000070b21f6000 x19 000000702d069c00 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: x20 0000000000000000 x21 000000702d069c00 x22 0000007fd2a00720 x23 0000006fc6ceb127 2020-10-07 17:05:25.237 12340-12340/? A/DEBUG: x24 0000000000000004 x25 00000070b1cf2020 x26 000000702d069cb0 x27 0000000000000001 2020-10-07 17:05