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Android JNI学习-线程操作

Android JNI学习-线程操作

作者: MzDavid | 来源:发表于2019-02-14 16:21 被阅读0次

    Android Native中支持的线程标准是 POSIX 线程。POSIX 线程也被简称为Pthreads,是一个线程的POSIX 标准,它为创建和处理线程定义了一个通用的API。

    POSIX Thread 的Android实现是Bionic标准库的一部分,在编译的时候不需要链接任何其他的库,只需要包含一个头文件。

    #include <pthread.h>
    

    创建线程

    线程创建函数:

    int pthread_create(
        pthread_t* thread, 
        pthread_attr_t const* attr, 
        void* (*start_routine)(void*), 
        void* arg);
    
    
    • thread:指向 pthread_t 类型变量的指针,用它代表返回线程的句柄

    • attr:指向 pthread_attr_t 结构的指针形式存在的新线程属性,可以通过该结构来指定新线程的一些属性,比如栈大小、调度优先级等,具体看 pthread_attr_t 结构的内容。如果没有特殊要求,可使用默认值,把该变量取值为 NULL 。

    • 第三个参数是指向启动函数的函数指针,它的函数签名格式如下:

      void* start_routine(void* args)
      

      启动程序将线程参数看成 void 指针,返回 void 指针类型结果。

    • 线程启动程序的参数,也就是函数的参数,如果不需要传递参数,它可以为 NULL 。

    pthread_create 函数如果执行成功了则返回 0 ,如果返回其他错误代码。

    void sayHello(void *){
        LOGE("say %s","hello");
    }
    
    JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_david_JNIController_sayhello
            (JNIEnv *jniEnv, jobject instance) {
        pthread_t handles; // 线程句柄
        int ret = pthread_create(&handles, NULL, sayHello, NULL);
        if (ret != 0) {
            LOGE("create thread failed");
        } else {
            LOGD("create thread success");
        }
    }
    

    调用函数就可以在线程执行打印say hello了。

    附着在Java虚拟机上

    创建了线程后,只能做一些简单的Native操作,如果想要对Java层做一些操作就不行了,因为它没有Java虚拟机环境,这个时候为了和Java空间进行交互,就要把POSIX 线程附着在Java虚拟机上,然后就可以获得当前线程的 JNIEnv 指针了。

    通过 AttachCurrentThread 方法可以将当前线程附着到 Java 虚拟机上,并且可以获得 JNIEnv 指针。而AttachCurrentThread 方法是由 JavaVM 指针调用的,可以在JNI_OnLoad函数中将JavaVM 保存为全局变量。

    static JavaVM *jVm = NULL;
    JNIEXPORT int JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {
        jVm = vm;
        return JNI_VERSION_1_6;
    }
    
    

    如上一个例子,我们想要在sayHello函数中调用一个Java层的函数javaSayHello()

    private void javaSayHello() {
        Log.e(TAG,"java say hello");
    }
    
    void sayHello(void *){
        LOGE("say %s","hello");
         JNIEnv *env = NULL;
        // 将当前线程添加到 Java 虚拟机上
        if (jVm->AttachCurrentThread(&env, NULL) == 0) {
            ......
            env->CallVoidMethod(Obj, javaSayHello);
            // 从 Java 虚拟机上分离当前线程
            jVm->DetachCurrentThread();  
        }
        return NULL;
    }
    

    这样就在 Native 线程中调用 Java 相关的函数了。

    等待线程返回结果

    前面提到的方法是新线程运行后,该方法也就立即返回退出,执行完了。我们也可以通过另一个函数可以在等待线程执行完毕后,拿到线程执行完的结果之后再退出。

    int pthread_join(pthread_t pthread, void** ret_value);
    
    • pthread 代表创建线程的句柄
    • ret_value代表线程运行函数返回的结果
        pthread_t* handles = new pthread_t[10];
        
        for (int i = 0; i < 10; ++i) {
            pthread_t pthread;
            // 创建线程,
            int result = pthread_create(&handles[i], NULL, run, NULL;
            }
        }
        for (int i = 0; i < 10; ++i) {
            void *result = NULL; // 线程执行返回结果
            // 等待线程执行结束
            if (pthread_join(handles[i], &result) != 0) {
                env->ThrowNew(env, runtimeException, "Unable to join thread");
            } else {
                LOGD("return value is %d",result);
            }
        }
    
    

    pthread_join 返回为 0 代表执行成功,非 0 则执行失败。

    同步代码块

    在Java中,JDK为我们提供了synchronized来处理多线程同步代码块。

     synchronized (object.class) {
            // 业务处理
        }
    

    本地代码中,JNI提供了两个函数来完成上面的同步:

    (1)MonitorEnter:进入同步代码块

    (2)MonitorExit:退出同步代码块

    if(env->MonitorEnter(obj)!= JNI_OK){
        // 错误处理
    }
    
    // 同步代码块
    
    // 出现错误释放代码块
    if(env->ExceptionCheck()){
        if(env->MonitorExit(obj)!= JNI_OK);
           return;
    }
    
    if(env->MonitorExit(obj)!= JNI_OK){
        // 错误处理
    }
    

    可以发现在本地代码中处理同步代码块要比Java中复杂的多,所以,尽量用Java来做同步吧,把与同步相关的代码都移到Java中去。

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