JNI

What is JNI

JNI是Java Native Interface的缩写，主要是提供了一系列API，让你能在其它语言中写Java。

What JNI can bring us

JNI最大的好处就是，额，Java你懂的，跑在JVM里面，虽然有着一处编译，到处运行的优势（，方便啊），但是它的效率。。。至少相对于c和C艹来说，比较低下，而且，正是由于这个能一处编译，到处运行的原因，Java极容易被反编译。Java中一般用的加密方式就是混淆了，然而其实并没有太大的作用。你还是开源吧。。。因为不开源也会被反编译的。。。
PS：并没有贬低Java的意思，个人还是挺喜欢用Java的

然后，相反的，JNI由于是用C或者C艹写，效率很高，可以用来处理一些底层的东西，比如解码或者TCP/IP有关的。编译过后跟C（艹）编译的结果是一样的，在Android里面是.so文件。然后，因为是C（艹），所以需要针对不同的平台，不同的处理器进行编译。所以，使用JNI，你需要在编译的时候生成许多个平台的版本，否则，Java跨平台这个优点相当于直接被废了。还有就是JNI的调试会非常蛋疼。

How to use JNI

Hello World

我用的Android Studio，有各种一键生成（x），要看手撸的话，网上应该能搜到，本文主要是介绍那些遇到的坑。

AS生成的main.cpp长这样：

#include <jni.h>
#include <string>

extern "C"
jstring
Java_com_helloworld_jnidemo_MainActivity_stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

分析一下:

• 几个include，其中jni.h是JNI必需的，其他的可以添加C（艹）中的，比如stdio.h什么的
• extern C，这个我也不是特别理解，自我修养里面说是声明为C语言，然而删掉过后就炸了
• jstring，返回值类型
• Java_com_helloworld_jnidemo_MainActivity_stringFromJNI，Java_包名类名方法名，这是函数声明的规范
• JNIEnv *env, jobject /* this */，JNIEnv里面有巨量的函数，后面就知道了，jobject就是this
• std::string hello = "Hello from C++";，C艹
• env->NewStringUTF(hello.c_str())，这儿就出现了env的其中一个函数，这个函数会经常在后面用到，char*转String，没错，他们不一样！

然后我自己写了一个HelloWordl和求和的函数：

extern "C"
jstring
Java_com_helloworld_jnidemo_MainActivity_helloworld(JNIEnv *env, jobject /* this */) {
    return env->NewStringUTF("Hello World");
}

extern "C"
jint
Java_com_helloworld_jnidemo_MainActivity_sum(JNIEnv *env, jobject /* this */, jint a, jint b) {
    return a + b;
}

Java中该这样写：

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

public native String stringFromJNI();

public native String helloworld();

其中，System.loadLibrary("native-lib");这句是加载库，static语句块中的内容只会被执行一次。native-lib为库的名称，声明方法时使用native关键字。

CMakeLists.txt:

add_library( 
            native-lib
            SHARED
            src/main/cpp/native-lib.cpp )
find_library( 
            log-lib
            log )
target_link_libraries(
                    native-lib
                    ${log-lib} )

其中，native-lib可以随便改，对应System.loadLibrary("native-lib");里面的。但是有个玄学问题，不能改成test。。。被坑了。。。
src/main/cpp/native-lib.cpp里面的文件名可以随便改，只要与你写的文件对应。

好的，JNI入门了的样子。

Learn More

写出来了Hello World，该继续深入研究了。在继续之前，我们还应该了解一下jstring，jint这些是啥，这儿有个表，展示了JNI和Java里面的属性的关系：

• jint --> int
• jbyte --> byte
• jshort --> short
• jlong --> long
• jfloat --> float
• jdouble --> double
• jchar --> char
• jboolean --> boolean
• jclass --> java.lang.Class
• jstring --> java.lang.String
• jarray --> Array
• jxxxArray --> xxx[]
• jobject --> Object
• ...

注意最后一个，一切皆为对象。

使用JNI，你应该实现Java的基本功能：

• new对象
• call方法
• 获取属性

学会了以上三个操作，就可以用JNI代替Java中70%以上的操作了。让我们一个一个来看。

new对象 & Call方法

没错，new对象就是通过调用构造方法实现的。

extern "C"
jobject
Java_com_helloworld_asdf_MainActivity_newObject(JNIEnv *env, jobject /* this */) {
    jclass clazz = env->FindClass("java/lang/Object");
    jmethodID init = env->GetMethodID(clazz, "<init>", "()V");
    jobject result = env->NewObject(clazz, init);
    return result;
}

步骤：

• 找到class，用/代替.，FindClass的参数为所在包名
• 找到对应构造方法
• 调用newObject，传入class和构造方法id。

再看看一般的方法调用：

extern "C"
jint
Java_com_helloworld_asdf_MainActivity_stringLen(JNIEnv *env, jobject /* this */, jstring str) {
    jclass clazz = env->GetObjectClass(str);
    jmethodID lenId = env->GetMethodID(clazz, "length", "()I");
    jint result = env->CallIntMethod(str, lenId);
    return result;
}

GetObjectClass可以直接从object中拿到class。

调用方法用CallxxxMethod，xxx为返回值类型。CallxxxMethod的第一个参数是jobject，不是jclass，这个与NewObject不同。前面有jxxxArray，然而并没有CallxxxArrayMethod哎，该怎么办呢？一切都是对象，用CallObjectMethod再强转就可以了。
比如：

extern "C"
jstring
Java_com_helloworld_asdf_MainActivity_toString(JNIEnv *env, jobject /* this */, jobject object) {
    jclass clazz = env->GetObjectClass(object);
    jmethodID lenId = env->GetMethodID(clazz, "toString", "()Ljava/lang/String;");
    jstring result = (jstring) env->CallObjectMethod(object, lenId);
    return result;
}

方法签名：
简直有毒，反人类

• construction --> <init>
• void --> V
• boolean --> Z
• byte --> B
• char --> C
• short --> S
• int --> I
• long --> J
• float --> F
• double --> D
• x[] --> [x
• x[][] --> [[x
• java.lang.String --> L/java/lang/String;

总结一下：

• 每个基本类型都有对应的签名，基本法
• 数组用[
• 构造方法规定为<init>
• 其它类为L类;，注意：分号不能丢，分号不能丢，分号不能丢

获取Field

extern "C"
jint
Java_com_helloworld_asdf_MainActivity_getX(JNIEnv *env, jobject /* this */, jobject test) {
    jclass clazz = env->GetObjectClass(test);
    jfieldID lenId = env->GetFieldID(clazz, "x", "I");
    jint result = env->GetIntField(test, lenId);
    return result;
}

static

static的属性和方法与普通的有一些区别，例如CallStaticObjectMethod的第一个参数是jclass。这些在熟悉了上面的操作过后都没有太大的问题了。

分享一点经验

• 一切都是object
• Java里的String和C（艹）里的是不一样的，要记得NewStringUTF，被坑过
• L/java/lang/String;
• java/util/List和java/util/ArrayList是不一样的。。。要看清方法的参数。。。