JNI

JNI：

Java Native Interface ;Java本地调用

JNI功能：

可以实现Java函数和Native函数的相互调用。Native函数一般指C/C++函数。

MediaScanner ：

Paste_Image.png

Java层的MediaScanner分析 ：

(1)加载JNI库：Java要调用Native函数，就必须通过一个位于JNI层的动态库才可以完成。
(2)动态库：运行时才加载的库。Linux平台so文件，Window平台dll文件。
(3)加载时机：原则上是在调用Native函数之前，通常是在一个static块中进行加载，通过调用System.loadLibrary(media_jni)。系统会根据不同的平台拓展成为真实的库，linux平台上是libmedia_jni.so库，window平台上是media_jni.dll库。

JNI层的MediaScanner分析 ：

注册：将Java层的native函数和JNI层对应的实现函数关联起来，有了这种关联，调用Java层的native函数时，就能顺利转到JNI层对应的函数执行了。
android.media.MediaScanner.native_init()
android_media_MediaScanner_native_init()

注册JNI函数 ：静态注册，动态注册。
静态注册：根据函数名来找到对应得JNI函数。
(1)先把java文件编译成.class文件
(2)利用javah生成.h头文件，android_media_MediaScanner.h
Java层 native函数查找JNI函数的过程。
当Java层调用native_init()函数，它会从对应得JNI库中寻找Java_android_media_MediaScanner_native_linit函数, 如果没找到，就会报错，如果找到，则会为这个native_init()函数和
Java_android_media_mediaScanner_native_linit函数建立一个关联关系，其实就是保存JNI层函数的指针。以后调用这个native_init()函数的时候，直接使用这个函数指针即可。
缺陷：
(1)需要编译所有声明了native函数的Java类，每个生成的class文件都需要用javah来编译。
(2) 初次调用的时候要根据函数名来搜索对应的JNI层函数来建立关联关系，这样会影响执行效率。
动态注册：
1 通过JNINativeMethod这种结构(结构体)来保存Java native函数和JNI函数。

Paste_Image.png
JNINativeMethod： Java中native函数的方法名+签名信息+函数指针；
2 通过AndoridRuntime.registerNativeMethods来完成注册工作，在其内部会通过JNIEnv.registerNatives来完成注册工作。
3 注册函数调用：当Java层通过System.loadLibrary加载完JNI库后，会在该库查找JNI_Onload函数，然后调用它，动态注册函数，便是在这里注册完成。

数据类型转换：###

基本数据类型转换

Paste_Image.png
注意： char在native层占16位。

引用数据类型转换

Paste_Image.png
注意：除class,String,Throwable以外其余的object类型都用jobject

JNIEnv：

Paste_Image.png
概念：是一个与线程相关的代表JNI环境的结构体。内部存储函数指针。
功能：提供一些JNI系统函数，通过这些函数可以做到
调用Java函数
操作jobject的很多事情

调用Java函数：
JNIEnv和JVM
不能在一个线程中使用另外一个线程的JNIEnv
调用JVM的attachCurrentThread,可以获得当前线程的JNIEnv结构体，通过这个结构体可以在后台线程回调Java函数。
当后台线程退出后需要调用，用JVM的dettachCurrentThread
通过JNIEnv操作jobject
操作jobeject的实质是操作这个对象的属性和方法。
jfieldID和jmethodID
(1)可以通过JNIEnv的GetFieldID() 和 GetMethodID() 获取jfieldID和jmethodID

Paste_Image.png
(2)获取之后，传入JNIEnv的CallVoidMethod 函数取调用Java方法。
(3)通过JNIEnv的get<TYPE>Field和set<TYPE>Field来获取jobject的属性和设置属性

jstring

(1) 调用JNIEnv的NewString()把一个本地字符串转换成jstring对象，Unicode字符串。
(2) 调用JNIEnv的NewUTFString()把一个本地的UTF-8字符串转换成jstring对象。
(3)getStringChars和getStringUTFChars可以把一个jstring对象转换成本地字符串。
(4)需要调用ReleaseStringChars和ReleaseStringUTFchars来释放对应的资源。

JNI签名

(1)参数值+返回值共同组成
(2)因为重载，所以仅根据函数名是无法找到相应的函数的，所以需要把参数值和返回值组合起来，这样才能顺利找到Java函数。

Paste_Image.png

垃圾回收

三种引用：
Local Reference:除了Global Reference，函数调用时传入的，或者在函数中创建jobject，一旦JNI函数返回，就有可能被回收。
Global Reference: 全局引用，如果不主动释放，不会被回收，当JNI层想要保存某个Java层的对象时，就可以使用Global Reference，要记住释放。
Weak Global Reference: 弱全局引用，在使用的过程中，可能被回收，所以在使用前，需要先检查JNIEnv.IsSameObject判断是否被回收了。

JNI中的异常处理

不会中断本地函数的执行，直到从JNI层返回时，才会在Java层抛出异常。
JNIEnv的三个函数：
(1)ExceptionOccured函数，用来判断是否发生异常。
(2)ExceptionClear函数，用来清理JNI层的异常。
(3)ExceptionThrow用来向Java层抛出异常。