android源码分析之JNI调用与回调

通过JNI，Java程序可以在加载本地库之后，调用Java类中声明的在本地库中实现的本地方法。此外，本地库中的函数也可以通过回调的方式调用Java类中的成员变量或者成员函数。

1、在Java中，本地库的加载以及本地方法的声明
public class Natvie{
//本地方法声明
public native void nativeInit();
public native void nativeStart();
public native boolean nativeLoop(int ptr);
//本地库加载
static {
System.LoadLibrary("native");
}
}

2、在Native层的C文件中，需要进行本地方法的实现，以及方法绑定。

#include"jni.h"

void nativeInit(JNIEnv* env, jclass clazz){
//方法体实现
}
//将Java类中的方法与本地方法名字进行绑定，即写入JNINativeMethod数组中
static JNINativeMethod gTestMethods[] = {
{"nativeInit",//Java类中的方法名
//方法参数，有Java中的全路径类名，以及上下文等等
"(Lcom/android/server/test/TestService;Landroid/content/Context;Landroid/os/MessageQueue;)I",
(void*) nativeInit},//C++中的方法名
{"nativeStart",
"(Lcom/android/server/test/TestService;Landroid/content/Context;Landroid/os/MessageQueue;)I",
(void*) nativeStart},
{...},
}

3、在Native中获取Java类的回调，即在C++中调用Java的成员变量或成员方法。
在Java类中声明：
public void onNativeCallback(int count){
Log.d("Natvie","onNativeCallback count="+count);
}
在C++或C文件中声明回调：
static struct {
jmethodID onNativeCallback;
...
} gServiceClassInfo;

在C++或C文件中进行回调获取：
1） 获取Java类
#define FIND_CLASS(var, className) \
var = env->FindClass(className); \
LOG_FATAL_IF(! var, "Unable to find class " className);

2）获取Java成员方法
#define GET_METHOD_ID(var, clazz, methodName, methodDescriptor) \
var = env->GetMethodID(clazz, methodName, methodDescriptor); \
LOG_FATAL_IF(! var, "Unable to find method " methodName);

3）获取Java成员变量
#define GET_FIELD_ID(var, clazz, fieldName, fieldDescriptor) \
var = env->GetFieldID(clazz, fieldName, fieldDescriptor); \
LOG_FATAL_IF(! var, "Unable to find field " fieldName);

4、将JNINativeMethod以及回调函数等等注册到JNI_OnLoad()中去。

int register_android_server_Test(JNIEnv* env) {
int res = jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/test/TestService",
gTestMethods, NELEM(gTestMethods));
LOG_FATAL_IF(res < 0, "Unable to register native methods.");

// Callbacks

jclass clazz;
FIND_CLASS(clazz, "com/android/server/test/TestService");

GET_METHOD_ID(gServiceClassInfo.onNativeCallback, clazz,
"onNativeCallback", "(J)V");

return 0;
}

此方法将gTestMethods数组，并绑定gServiceClassInfo中的回调函数，最后会在JNI_OnLoad()方法中将会调用 register_android_server_Test(env)方法,这里由于是自定义JNI，所以会在C++类中定义extern方法JNI_OnLoad()，并调用register_android_server_Test，但如果是framework/base/service下面的服务，则不需定义JNI_OnLoad()方法，但是它会在OnLoad.cpp中的JNI_OnLoad()方法中调用此服务中定义的类似于register_android_server_Test()的方法。
它会在Dalvik虚拟机启动时，通过调用Dalvik_java_lang_Runtime_nativeLoad()->dvmLoadNativeCode()->vonLoad = dlsym(handle, "JNI_OnLoad");将相应的JNI方法加载。

5、JNI库加载过程

时序图如下：