Android开发中遇到加载有相同函数的so库时的问题

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在项目中遇到了加载so库比较诡异的一个现象，现记录下来，以做总结。
以下以举例的方式讲述：
项目中有两个so库，一个是libhellojni.so，一个是libhellojni2.so，这两个库的都有相同函数，一个是动态注册的，一个是静态注册的，如下：
编译libhellojni.so的代码如下：
jni_self.cpp

1

#include <jni.h>

2

#include <stdio.h>

3

#include "jni_self.h"

4

5

jstring com_example_fun_HelloJni_getString(JNIEnv* env, jobject thiz)

6

{

7

char *c = "HelloJni";

8

jstring s = (*env).NewStringUTF(c);

9

return s;

10

}

11

12

jstring com_example_fun_HelloJni_getFirst(JNIEnv* env, jobject thiz)

13

{

14

char *c = "first";

15

jstring s = (*env).NewStringUTF(c);

16

return s;

17

}

18

19

jstring com_example_fun_HelloJni_getSecond(JNIEnv* env, jobject thiz)

20

{

21

char *c = "second";

22

jstring s = (*env).NewStringUTF(c);

23

return s;

24

}

25

26

static JNINativeMethod nativeMethods[] =

27

{

28

{"getString",   "()Ljava/lang/String;",(void*)com_example_fun_HelloJni_getString},

29

{"getSecond",   "()Ljava/lang/String;",(void*)com_example_fun_HelloJni_getSecond},

30

{"getFirst",   "()Ljava/lang/String;",(void*)com_example_fun_HelloJni_getFirst}

31

};

32

33

static int registerNativeMethods(JNIEnv* env)

34

{

35

int result = -1;

36

jclass clazz = env->FindClass("com/example/fun/HelloJni");

37

if (NULL != clazz)

38

{

39

if (env->RegisterNatives(clazz, nativeMethods, sizeof(nativeMethods)

40

/ sizeof(nativeMethods[0])) == JNI_OK)

41

{

42

result = 0;

43

}

44

}

45

return result;

46

}

47

48

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)

49

{

50

JNIEnv* env = NULL;

51

jint result = -1;

52

if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) == JNI_OK)

53

{

54

if (NULL != env && registerNativeMethods(env) == 0)

55

{

56

result = JNI_VERSION_1_4;

57

}

58

}

59

return result;

60

}

Android.mk

1

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)

2

3

include $(CLEAR_VARS)

4

5

LOCAL_MODULE:=  libhellojni

6

LOCAL_SRC_FILES := \

7

jni_self.cpp

8

9

LOCAL_LDLIBS := -llog

10

11

LOCAL_SHARED_LIBRARIES :=   \

12

libstlport \

13

libcutils \

14

libutils

15

16

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

编译libhellojni2.so的代码如下：
com_example_fun_HelloJni.h

1

#include <jni.h>

2

3

#ifndef _Included_com_example_fun_HelloJni

4

#define _Included_com_example_fun_HelloJni

5

#ifdef __cplusplus

6

extern "C" {

7

#endif

8

9

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_fun_HelloJni_getString

10

(JNIEnv *, jobject);

11

12

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_fun_HelloJni_getFirst

13

(JNIEnv *, jobject);

14

15

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_fun_HelloJni_getSecond

16

(JNIEnv *, jobject);

17

#ifdef __cplusplus

18

}

19

#endif

20

#endif

com_example_fun_HelloJni.cpp

1

#include "com_example_fun_HelloJni.h"

2

3

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_fun_HelloJni_getString(JNIEnv * env, jobject jobj)

4

{

5

char *c = "HelloJni2";

6

jstring s = (*env).NewStringUTF(c);

7

return s;

8

}

9

10

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_fun_HelloJni_getFirst(JNIEnv * env, jobject jobj)

11

{

12

char *c = "first2";

13

jstring s = (*env).NewStringUTF(c);

14

return s;

15

}

16

17

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_fun_HelloJni_getSecond(JNIEnv * env, jobject jobj)

18

{

19

  char *c = "second2";

20

jstring s = (*env).NewStringUTF(c);

21

return s;

22

}

Android.mk

1

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)

2

3

include $(CLEAR_VARS)

4

5

LOCAL_MODULE:=  libhellojni2 

6

LOCAL_SRC_FILES := \

7

com_example_fun_HelloJni.cpp 

8

9

LOCAL_LDLIBS := -llog

10

11

LOCAL_SHARED_LIBRARIES :=   \

12

libstlport \

13

libcutils \

14

libutils

15

16

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

而对应的com.example.fun.HelloJni如下：

1

public class HelloJni {

2

public native String getString();

3

public native String getFirst();

4

//相比 本地层方法 少了一个 getSecond();

5

}

在代码中调用HelloJni，如下所示：

1

static {

2

System.loadLibrary("hellojni2");

3

try{

4

System.loadLibrary("hellojni");

5

}catch (Throwable t){

6

t.printStackTrace();

7

}

8

}

9

10

private void testLib(){

11

HelloJni helloJni = new HelloJni();

12

Log.v("testLib",helloJni.getString());

13

Log.v("testLib",helloJni.getFirst());

14

}

在程序启动时，会有看到如下日志：

1

E/art: ----- class 'Lcom/example/fun/HelloJni;' cl=0x12c6ba00 -----

2

E/art:   objectSize=420 (412 from super)

3

E/art:   access=0x0000.0001

4

E/art:   super='java.lang.Class<java.lang.Object>' (cl=0x0)

5

E/art:   vtable (2 entries, 11 in super):

6

E/art:  0: java.lang.String com.example.fun.HelloJni.getFirst()

7

E/art:  1: java.lang.String com.example.fun.HelloJni.getString()

8

E/art:   direct methods (1 entries):

9

E/art:  0: void com.example.fun.HelloJni.<init>()

10

E/art: Failed to register native method com.example.fun.HelloJni.getSecond()Ljava/lang/String; in /data/app/com.zxl.test-1/base.apk

11

W/System.err: java.lang.UnsatisfiedLinkError: JNI_ERR returned from JNI_OnLoad in "/data/app/com.zxl.test-1/lib/arm64/libhellojni.so"

12

W/System.err: at java.lang.Runtime.loadLibrary(Runtime.java:371)

13

W/System.err: at java.lang.System.loadLibrary(System.java:989)

14

W/System.err: at com.zxl.test.TestLib.TestLibActivity.<clinit>(TestLibActivity.java:64)

15

W/System.err: at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Native Method)

16

W/System.err: at java.lang.Class.newInstance(Class.java:1572)

17

W/System.err: at android.app.Instrumentation.newActivity(Instrumentation.java:1065)

18

W/System.err: at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:2199)

19

W/System.err: at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:2360)

20

W/System.err: at android.app.ActivityThread.access$800(ActivityThread.java:144)

21

W/System.err: at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:1278)

22

W/System.err: at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:102)

23

W/System.err: at android.os.Looper.loop(Looper.java:135)

24

W/System.err: at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5221)

25

W/System.err: at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method)

26

W/System.err: at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:372)

27

W/System.err: at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:898)

28

W/System.err: at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:693)

29

W/System.err: at de.robv.android.xposed.XposedBridge.main(XposedBridge.java:133)

其中“Failed to register native method com.example.fun.HelloJni.getSecond()Ljava/lang/String;” 和

“java.lang.UnsatisfiedLinkError: JNI_ERR returned from JNI_OnLoad in "/data/app/com.zxl.test-1/lib/arm64/libhellojni.so"”
但是，我们看maps表(cat /proc/进程名/maps |grep hellojni)如下：

1

7f76231000-7f76232000 r-xp 00000000 b3:1e 1708893/data/app/com.zxl.test-1/lib/arm64/libhellojni2.so

2

7f76241000-7f76242000 r--p 00000000 b3:1e 1708893/data/app/com.zxl.test-1/lib/arm64/libhellojni2.so

3

7f76242000-7f76243000 rw-p 00001000 b3:1e 1708893/data/app/com.zxl.test-1/lib/arm64/libhellojni2.so

4

7f76243000-7f76244000 r-xp 00000000 b3:1e 1708894/data/app/com.zxl.test-1/lib/arm64/libhellojni.so

5

7f76253000-7f76254000 r--p 00000000 b3:1e 1708894/data/app/com.zxl.test-1/lib/arm64/libhellojni.so

6

7f76254000-7f76255000 rw-p 00001000 b3:1e 1708894/data/app/com.zxl.test-1/lib/arm64/libhellojni.so

发现虽然libhellojni.so加载出错了，但是还是被加载到内存中了。执行前面的方法testLib()，日志如下：

1

V/testLib1: HelloJni

2

V/testLib1: first2

发现第一个方法getString()调用到的是libhellojni.so库，而第二个方法getFirst()调用到的竟然是libhellojni2.so中的方法。

出现此种情况的原因，应该是动态注册 和 静态注册 的缘故。当加载libhellojni.so时，动态注册了getString()方法，而由于动态注册getSecond()方法时，HelloJni.java中没有声明此方法导致动态注册中断，而我们又在java代码中catch了这个异常，因此会继续加载libhellojni2.so。
在调用方法时，我们调用getString()方法，由于这个方法动态注册成功了，因此会调用到libhellojni.so中，而再调用getFirst()方法，这个方法动态注册失败了，因此系统不会去libhellojni.so中查找了，转而内存中加载的其他的so库中查找看有没有能够匹配getFirst()方法的函数，结果在libhellojni2.so中查找到了，因此调用到libhellojni2.so库中。

总结：

出现这个现象的原因在于不了解机制和疏忽大意：
1. 只在cpp中增加了对应的函数，并且增加的函数注册方法也不是放在nativeMethods[]声明的最后，而是放到了中间。

2. 忘记在HelloJni.java中增加对应的方法。

之后，要多思考和细心。