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NDK 开发中 Native 与 Java 交互

NDK 开发中 Native 与 Java 交互

作者: 字节流动 | 来源:发表于2019-01-27 15:30 被阅读0次
    人生远比我们想象得漫长，所以不争一城一池的得失，要把一切机会和挫折都放到尽可能长的周期里来思考。

    本博客 NDK 开发系列文章：

    Java 与 JNI 数据类型对应关系

    Java 数据类型 JNI 数据类型
    boolean jboolean
    byte jbyte
    char jchar
    short jshort
    int jint
    long jlong
    float jfloat
    double jdouble
    String jstring
    Object jobject
    byte[] jbyteArray
    Object[] jobjectArray

    Native 中的签名

    NDK 开发中会用到 Java 对象的属性签名和方法签名，用于区分不同的属性和方法。

    属性签名

    属性的签名就是属性类型的简称。
    属性类型与其签名的对应关系如下：

    属性类型 类型签名
    boolean Z
    byte B
    char C
    short S
    int I
    long L
    float F
    double D
    void V
    String Ljava/lang/String;
    Object 以 L 开头，后加完整的包名，并以分号结束
    byte[] [B
    Object[] 以 [ 开头，后加对象类型签名，例如 String[] 对应 [Ljava/lang/String;

    方法签名

    方法签名格式：
    (参数类型签名)返回值类型签名

    那么如何获取方法签名？
    执行命令 javah <class 文件的全名>
    如 javah com.haohao.hellojni.NativeTest.class 生成 com_haohao_hellojni_NativeTest.h 文件，文件中便标出了方法的 Signature 。

    /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_haohao_hellojni_NativeTest */

#ifndef _Included_com_haohao_hellojni_NativeTest
#define _Included_com_haohao_hellojni_NativeTest
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_haohao_hellojni_NativeTest
 * Method:    getString
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_haohao_hellojni_NativeTest_getString__
  (JNIEnv *, jobject);

/*
 * Class:     com_haohao_hellojni_NativeTest
 * Method:    getString
 * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_haohao_hellojni_NativeTest_getString__Ljava_lang_String_2
  (JNIEnv *, jobject, jstring);

/*
 * Class:     com_haohao_hellojni_NativeTest
 * Method:    getInt
 * Signature: ()I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_haohao_hellojni_NativeTest_getInt__
  (JNIEnv *, jobject);

/*
 * Class:     com_haohao_hellojni_NativeTest
 * Method:    getInt
 * Signature: (I)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_haohao_hellojni_NativeTest_getInt__I
  (JNIEnv *, jobject, jint);

/*
 * Class:     com_haohao_hellojni_NativeTest
 * Method:    input
 * Signature: (Ljava/lang/String;I)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haohao_hellojni_NativeTest_input__Ljava_lang_String_2I
  (JNIEnv *, jobject, jstring, jint);

/*
 * Class:     com_haohao_hellojni_NativeTest
 * Method:    input
 * Signature: ([Ljava/lang/String;I)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haohao_hellojni_NativeTest_input___3Ljava_lang_String_2I
  (JNIEnv *, jobject, jobjectArray, jint);

/*
 * Class:     com_haohao_hellojni_NativeTest
 * Method:    getBytes
 * Signature: ([Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)[B
 */
JNIEXPORT jbyteArray JNICALL Java_com_haohao_hellojni_NativeTest_getBytes
  (JNIEnv *, jobject, jobjectArray, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

    Native 与 Java 交互

    设置一个简单的类 NativeUtils.java 用于测试，Native 与 Java 交互的实现类似于 Java 的反射机制。

    package com.haohao.hellojni;

import android.util.Log;

/**
 * author: haohao
 * time: 2018/1/1
 * mail: haohaochang86@gmail.com
 * desc: description
 */
public class NativeUtils {

    static {
        System.loadLibrary("native-utils");
    }

    private static final String TAG = "NativeUtils";
    public static int staticProp = -1;
    public int prop = -1;


    public String getStringFromJava(String str){
        Log.i(TAG, "getStringFromJava: "+ str);
        return "Hello C , I am from Java.";
    }

    public static String getStringFromJavaStatic(String str){
        Log.i(TAG, "getStringFromJavaStatic: " + str);
        return "Hello C , I am from Java static.";
    }

    public native void accessJavaClassProp();

    public native void callJavaClassMethod();

    public static native void accessStaticJavaProp();

    public static native void callStaticJavaMethod();

}

    访问 Java 对象的非静态属性

    JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_haohao_hellojni_NativeUtils_accessJavaClassProp(JNIEnv *env, jobject instance) {
    //访问 Java 对象的非静态属性

    //通过 JNIEnv 和对象 instance 实例拿到 class 。
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, instance);
    //获取属性的 field id
    jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "prop", "I");
    //通过 field id 获取属性的值
    jint prop = (*env)->GetIntField(env, instance, fid);
    //在 Native 层修改属性
    prop += 101;
    (*env)->SetIntField(env, instance, fid, prop);

}

    调用 Java 对象的非静态方法

    JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_haohao_hellojni_NativeUtils_callJavaClassMethod(JNIEnv *env, jobject instance) {
    //调用 Java 对象的非静态方法

    jclass myClass = (*env)->GetObjectClass(env, instance);
    //获取发方法的 method id
    jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, myClass, "getStringFromJava", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    //调用 Java 对象的方法
    jstring  jstr = (*env)->CallObjectMethod(env, instance, mid, (*env)->NewStringUTF(env, "Hello Java, I am From C."));
    //jstring 转换为 c 的字符串
    const char* cstr = (*env)->GetStringUTFChars(env, jstr, NULL);
    LOGD("%s", cstr);
    //注意区别对待 Java 字符串和 C 的字符串，除了基本数据类型之外，其他都需要进行类型转换
    //释放资源
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstr, cstr);

}

    访问 Java 对象的静态属性

    JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_haohao_hellojni_NativeUtils_accessStaticJavaProp(JNIEnv *env, jclass type) {
    //访问 Java 对象的静态属性,

    jfieldID fid = (*env)->GetStaticFieldID(env, type, "staticProp", "I");
    jint staticProp = (*env)->GetStaticIntField(env, type, fid);
    staticProp += 101;
    (*env)->SetStaticIntField(env, type, fid, staticProp);

}

    调用 Java 对象的静态方法

    JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_haohao_hellojni_NativeUtils_callStaticJavaMethod(JNIEnv *env, jclass type) {
    //调用 Java 对象的静态方法

    jmethodID mid = (*env)->GetStaticMethodID(env, type, "getStringFromJavaStatic", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    jstring jstr = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, type, mid, (*env)->NewStringUTF(env, "Hello Java, I am From C."));
    const char* cstr = (*env)->GetStringUTFChars(env, jstr, NULL);
    LOGD("%s", cstr);

    //释放资源
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstr, cstr);
}

    测试

    nativeUtils = new NativeUtils();
Log.i(TAG, "old prop : " + nativeUtils.prop);
nativeUtils.accessJavaClassProp();
Log.i(TAG, "new prop : " + nativeUtils.prop);
Log.i(TAG, "old static prop : " + NativeUtils.staticProp);
NativeUtils.accessStaticJavaProp();
Log.i(TAG, "new static prop : " + NativeUtils.staticProp);
nativeUtils.callJavaClassMethod();
NativeUtils.callStaticJavaMethod();

    native-utils.c 完整代码

    //
// Created by haohao on 2018/1/1.
//

#include <jni.h>
#include <android/log.h>

#define TAG "native-utils"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,TAG ,__VA_ARGS__) // 定义LOGD类型

JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_haohao_hellojni_NativeUtils_accessJavaClassProp(JNIEnv *env, jobject instance) {
    //访问 Java 对象的非静态属性

    //通过 JNIEnv 和对象 instance 实例拿到 class 。
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, instance);
    //获取属性的 field id
    jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "prop", "I");
    //通过 field id 获取属性的值
    jint prop = (*env)->GetIntField(env, instance, fid);
    //在 Native 层修改属性
    prop += 101;
    (*env)->SetIntField(env, instance, fid, prop);

}

JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_haohao_hellojni_NativeUtils_callJavaClassMethod(JNIEnv *env, jobject instance) {
    //调用 Java 对象的非静态方法

    jclass myClass = (*env)->GetObjectClass(env, instance);
    //获取发方法的 method id
    jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, myClass, "getStringFromJava", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    //调用 Java 对象的方法
    jstring  jstr = (*env)->CallObjectMethod(env, instance, mid, (*env)->NewStringUTF(env, "Hello Java, I am From C."));
    //jstring 转换为 c 的字符串
    const char* cstr = (*env)->GetStringUTFChars(env, jstr, NULL);
    LOGD("%s", cstr);
    //注意区别对待 Java 字符串和 C 的字符串，除了基本数据类型之外，其他都需要进行类型转换
    //释放资源
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstr, cstr);

}

JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_haohao_hellojni_NativeUtils_accessStaticJavaProp(JNIEnv *env, jclass type) {
    //访问 Java 对象的静态属性,

    jfieldID fid = (*env)->GetStaticFieldID(env, type, "staticProp", "I");
    jint staticProp = (*env)->GetStaticIntField(env, type, fid);
    staticProp += 101;
    (*env)->SetStaticIntField(env, type, fid, staticProp);

}

JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_haohao_hellojni_NativeUtils_callStaticJavaMethod(JNIEnv *env, jclass type) {
    //调用 Java 对象的静态方法

    jmethodID mid = (*env)->GetStaticMethodID(env, type, "getStringFromJavaStatic", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    jstring jstr = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, type, mid, (*env)->NewStringUTF(env, "Hello Java, I am From C."));
    const char* cstr = (*env)->GetStringUTFChars(env, jstr, NULL);
    LOGD("%s", cstr);

    //释放资源
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstr, cstr);
}

    结果

    I/MainActivity: old prop : -1
I/MainActivity: new prop : 100
I/MainActivity: old static prop : -1
I/MainActivity: new static prop : 100
I/NativeUtils: getStringFromJava: Hello Java, I am From C.
I/native-utils: Hello C , I am from Java.
I/NativeUtils: getStringFromJavaStatic: Hello Java, I am From C.
I/native-utils: Hello C , I am from Java static.

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