NDK开发-零散知识点整理
2016-08-08 10:02
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JavaVM
标准Java平台下,每一个Process可以产生很多JavaVM对象,但在Android平台上,每一个Process只能产生一个Dalvik VM对象,也就是说在Android进程中是通过一个虚拟器对象来服务所有Java和c/c++代码。JavaVM使用
在加载动态链接库的时候,JVM会调用JNI_OnLoad(JavaVM* jvm, void* reserved)(如果定义了该函数)。第一个参数会传入JavaVM指针。
在native code中调用
JNI_CreateJavaVM(&jvm, (void**)&env, &vm_args)可以得到JavaVM指针。
两种情况下,都可以用全局变量,比如
JavaVM* g_jvm来保存获得的指针以便在任意上下文中使用。
JNIEnv
JNIEnv是一个指针, 指向一个线程相关的结构, 线程相关结构指向JNI函数指针数组, 这个数组中存放了大量的JNI函数指针, 这些指针指向了具体的JNI函数。JNIEnv作用:
调用Java函数:JNIEnv代表Java运行环境, 可以使用JNIEnv调用Java中的代码;操作Java对象:Java对象传入JNI层就是Jobject对象, 需要使用JNIEnv来操作这个Java对象;
JNIEnv使用:
当本地c/c++代码想获得当前线程的JNIEnv时,可以使用两种方法:vm->AttachCurrentThread(&env, 0)
vm->GetEnv((void**)&env, JNI_VERSION_1_6)
需要强调的是JNIEnv是跟线程相关的,最好还是不要缓存这个JNIEnv* 。
当创建的线程需要获取JNIEnv* 的时候,最好在刚创建的时候调用一次AttachCurrentThread,并且不要忘记线程结束的时候执行DettachCurrentThread。
实例方法&静态方法
实例方法:
public native String getStringFromNative();
原生实例方法通过第二个参数获取实例引用,是jobject类型:
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_dean_testndk_JNIHelper_getStringFromNative (JNIEnv *, jobject);
静态方法:
public static native String getStringFromNative();
静态方法没有与实例绑定,因此第二个参数是jclass类型:
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_dean_testndk_JNIHelper_getStringFromNative (JNIEnv *, jclass);
C/C++
原生代码中,c与c++调用JNI函数的语法不同:C:
return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
C代码中,JNIEnv是指向JNIVativeInterface结构的指针,为了访问任何一个JNI函数,该指针需要首先被解引用。因为不了解JNI环境,所以需要将JNIEnv传递给调用者
C++:
return env->NewStringUTF("Hello from JNI !");
C++代码中,JNIEnv是C++类实例,JNI函数以成员函数的形式存在。因此不需要给调用着传递参数即可使用。
数据类型
Java中有两种数据类型:基本数据类型:
boolean, byte, char, short, int, long, float, doubleJava基本数据类型,可以直接与C/C++的相应基本数据类型映射
引用类型:
字符串类,数组类,以及其他类与基本类型不同,引用类型对原生方法不透明,因此引用类型不能直接使用和修改,需要通过JNIEnv接口指针来调用JNI提供的API。
类&对象
获取类
FindClass:jclass FindClass(JNIEnv *env, const char *name);
通过传入类的完全限定名(注意JNI这边类的完全限定名通过”/”分隔,而不是Java那边的”.”),即可得到一个对应的jclass对象。
jclass clz = (*env)->FindClass(env, "com/example/hello_jnicallback/JniHandler");
GetObjectClass:
jclass GetObjectClass(JNIEnv *env, jobject obj);
根据一个jobject对象得到这个对象的jclass对象。这事获取jclass的另一种方式。
jclass clz = (*env)->GetObjectClass(env, instance);
创建对象
jobject NewObject(JNIEnv *env, jclass clazz, jmethodID methodID, ...);
通过类,方法ID,对应参数来创建一个对象的实例:
jclass clz = (*env)->FindClass(env, "com/example/hello_jnicallback/JniHandler"); jmethodID jniHelperCtor = (*env)->GetMethodID(env, g_ctx.jniHelperClz, "<init>", "()V"); jobject handler = (*env)->NewObject(env, g_ctx.jniHelperClz, jniHelperCtor);
域&方法
在JNI开发中,经常会在Native中调用Java的域和方法。Java的域和方法都有两类:
实例域,静态域;
实例方法,静态方法;
如下:
public class JavaClass { // 实例域 private String instanceFiled = "Instance Field"; // 静态域 private static String staticFiled = "Static Field"; // 实例方法 private String instanceMethod() { return "Instance Method"; } // 静态方法 private static String staticMethod() { return "Static Method"; } }
下面例子是获取实例域,方法的代码。静态域,静态方法使用基本相同,都是先获取描述它的ID,然后在通过ID调用相应方法。
void nativeCallJavaClass(JNIEnv *env, jobject instance) { jclass clazz = env->GetObjectClass(instance); // 获取实例域的FieldID jfieldID instanceFieldId = env->GetFieldID(clazz, "instanceField", "Ljava/lang/String;"); // 获取实例域 jstring instanceField = (jstring) env->GetObjectField(instance, instanceFieldId); // 获取实例方法的MethodID jmethodID instanceMethodId = env->GetMethodID(clazz, "staticMethod", "Ljava/lang/String;"); // 调用方法获得返回值 jstring instanceMethod = (jstring) env->CallObjectMethod(clazz, instanceMethodId); };
为了提升应用程序的性能,对于频繁使用的域和方法,可以缓存它们的ID方便下次使用。
描述符
域描述符
基本类型的描述符引用类型的描述符
引用类型:L + 该类型类描述符 + ;
String类型的域描述符为
Ljava/lang/String;
数组:[ + 其类型的域描述符 + ;
int[]
[I
float[]
[F
String[]
[Ljava/lang/String;
Object[]
[Ljava/lang/Object;
多维数组:n个[ +该类型的域描述符 , N代表的是几维数组。
int[][]
[[I
float[][]
[[F
类描述符
类描述符:将完整的包名+类名中的.分隔符换成/分隔符java.lang.String类的类描述符为:
java/lang/String或者使用域描述符
[Ljava/lang/String;
数组类型的描述符:同域描述符
方法描述符
String test()Ljava/lang/String;
int f(int i, Object object)
(ILjava/lang/Object;)I
void set(byte[ ] bytes)
([B)V
Javap
java在bin中提供了javap命令,用于查看一个类方法的签名cd到.class对应路径,然后执行
javap -s classname
例如:
cd /Users/DeanGuo/TestNDK/app/build/intermediates/classes/debug/com/dean/testndk/; javap -s JNIHelper Compiled from "JNIHelper.java" public class com.dean.testndk.JNIHelper { public com.dean.testndk.JNIHelper(); descriptor: ()V public static native java.lang.String getStringFromNative(); descriptor: ()Ljava/lang/String; } bogon:testndk DeanGuo$ javap -s JNIHelper Warning: Binary file JNIHelper contains com.dean.testndk.JNIHelper Compiled from "JNIHelper.java" public class com.dean.testndk.JNIHelper { public com.dean.testndk.JNIHelper(); descriptor: ()V public static native java.lang.String getStringFromNative(); descriptor: ()Ljava/lang/String; }
局部&全局引用
局部引用
局部引用不能在后续的调用中呗缓存及重用,主要因为它们的使用期限仅限于原生方法,一旦原生函数返回,局部引用就被释放。也可以用void DeleteLocalRef(JNIEnv *env, jobject localRef);函数显示的释放。
全局引用
全局引用在原生方法的后续调用过程中依然有效,除非它们被原生代码显式释放。创建全局引用:
jclass globalClazz; jclass localClazz = env->FindClass("java/lang/String"); globalClazz = (jclass) env->NewGlobalRef(localClazz);
删除全局引用:
env->DeleteGlobalRef(globalClazz);
弱全局引用
与全局应用一样,弱全局引用在原生方法的后续调用过程中依然有效。不同的是,弱全局引用并不阻止潜在对象被垃圾回事。创建弱全局引用:
jclass weakGlobalClazz; jclass localClazz = env->FindClass("java/lang/String"); weakGlobalClazz = (jclass) env->NewWeakGlobalRef(localClazz);
有效性检验:
if (JNI_FALSE == env->IsSameObject(weakGlobalClazz, nullptr)) { // 有效 } else { // 对象被垃圾回收器回收, 不可使用 }
删除弱全局引用:
env->DeleteGlobalRef(weakGlobalClazz);
LOG
NDK开发中JNI时,可以使用__android_log_print打印log信息。
使用步骤:
引入#include <android/log.h>头文件
加入Lib
gralde:在ndk标签下加入
ldLibs "log"
Android.mk:加入
LOCAL_LDLIBS+= -L$(SYSROOT)/usr/lib -llog
使用
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "JNITag","string From Java To C : %s", str);
封装:
#include <android/log.h> // Android log function wrappers static const char* kTAG = "testNDK"; #define LOGI(...) \ ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, kTAG, __VA_ARGS__)) #define LOGW(...) \ ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_WARN, kTAG, __VA_ARGS__)) #define LOGE(...) \ ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, kTAG, __VA_ARGS__)) // 使用如下: LOGI("JNI_LOG");
标准库
如果想在NDK中使用c++STL库:Application.mk:加入
APP_STL := gnustl_static
gralde:在ndk标签下加入
stl "gnustl_static"
system:使用默认最小的C++运行库,这样生成的应用体积小,内存占用小,但部分功能将无法支持
stlport_static:使用STLport作为静态库,这项是Android开发网极力推荐的
stlport_shared:STLport 作为动态库,这个可能产生兼容性和部分低版本的Android固件,目前不推荐使用。
gnustl_static:使用 GNU libstdc++ 作为静态库
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