Android JNI之JAVA域與c域的互操作

本文講述AndroidJava域與C域互操作：Java域調用c域的函數；c域訪問Java域的屬性和方法；c域生成的對象的保存與使用。重點講解c域如何訪問Java域。

雖然AndroidJNI實現中，c實現與c++實現是有所區別的，但行文中並未區分c還是c++。

 

0.    Android中的JNI

Android的APP開發一般是用Java，用到的系統服務和操作系統相關的東西是用c寫的。Java到c的訪問，通過JNI(Java Native Interface)，一般情況下的考慮是Java -> c，也有c -> Java的情形，這在Android中經常使用。

1.    Java域調用c域的函數

通常JNI的使用：

1)   Java中某個類的方法聲明前加上native修飾；

2)   在c中實現該方法，並把實現該方法的c文件編譯進動態庫；

3)   在java中使用該方法前，用System.loadLibrary()裝載。

4)   在步驟2中的c文件中定義JNI_OnLoad，並在其中通過JNIEnv:: RegisterNatives()把Java裡聲明的Java native方法與c中定義的實現函數關聯起來。

其中的實現細節不是本文描述的重點，如有疑問可參閱其它文章。

 

C域中的實現函數的Signature中返回值應該與java中聲明的原型一致；參數列表對比java中聲明的原型前面多了兩個參數：

JNIEnv *env 虛擬機運行的環境，通過它來使用JVM的各種方法。後面會經常用到；

jobject this 調用該函數的對象。

（當然這裡所說的類型一致也是指的要對應，Java與c裡的類型不是完全一致，在各自領域分別有其類型的表述，比如Java裡的int類型，在JNI的c中就對應的是jint，諸如此類。詳細對照表，Google之）

這樣Java中native方法只是有聲明並無實現，具體實現在c中進行，而Java中的該方法當然可以在Java中有訪問權限的地方用到。

 

2.    c域訪問Java域

JNI一般的使用情形是Java -> c，也有c -> Java裡的情形，在Android中還經常用到。

下面以Android中Camera的JNI實現講解

android.hardware.Camera.java是Java類，其中包含了一些native方法；android_hardware_camera.cpp是JNI的cpp實現。

而圖中，

fields_t是android_hardware_camera.cpp定義的一個結構體類型；

fields: fields_t是android_hardware_camera.cpp定義的一個fields_t型的變量；

android.hardware.Camera,Surface, Camera.CameraInfo都是Java中定義的類。

 

下面章節分別講解，cpp（android_hardware_camera.cpp）中如何訪問Java中的屬性和方法。

 

2.1.       c域訪問Java域的屬性

facing、orientation都是Camera.CameraInfo中的屬性，類型是int型。

 

在注冊native函數之前，c中就已經把Java域中的屬性的jfieldID得到了。通過下列方法：

[cpp]

1. jclass clazz =env->FindClass("android/hardware/Camera$CameraInfo");  
2. jfieldID field =env->GetFieldID(clazz, "facing", "I");  

如果執行成功，把field保存到上面圖中的fileds變量的facing: jfieldID中。

 

而用到時，看如何使用：

Java中調用android.hardware.Camera::getCameraInfo()會調到cpp中的android_hardware_Camera_getCameraInfo (JNIEnv *env, jobject thiz,jint cameraId, jobject info_obj)

參數中info_obj是Java中傳進來的CameraInfo的對象。

Cpp函數實現中，

[cpp]

1. static voidandroid_hardware_Camera_getCameraInfo(JNIEnv *env, jobject thiz,  
2.     jint cameraId, jobject info_obj)  
3. {  
4.     CameraInfo cameraInfo;  
5.     status_t rc =Camera::getCameraInfo(cameraId, &cameraInfo);  
6.     // …   
7.     env->SetIntField(info_obj, fields.facing,cameraInfo.facing);  
8.     // …   
9. }  

Cpp中得到CameraInfo，然後通過env->SetIntField()設置到Java對象的屬性中。

          

總結一下，c中如何訪問Java對象的屬性：

1)   通過JNIEnv::FindClass()找到對應的jclass；

2)   通過JNIEnv::GetFieldID()找到類中屬性的jfieldID；

3)   通過JNIEnv::GetXyzField()/SetXyzField()獲取或設置Java對象的屬性。Xyz是屬性的類型，可以是Int/Void/Boolean/Byte/Char/Short/Long/Float/Double/Object。

 

2.2.       c域訪問Java域的方法

c域訪問Java域的方法的實現與訪問屬性類似，看android.hardware.Camera中的postEventFromNative()如何被cpp中調用。

 

在注冊native函數之前，c中就已經把Java域中的方法的jmethodID得到了。通過下列方法：

[cpp]

1. jclass clazz =env->FindClass("android/hardware/Camera");  
2. fields.post_event =env->GetStaticMethodID(clazz, "postEventFromNative",  
3.                                                   "(Ljava/lang/Object;IIILjava/lang/Object;)V");  

fileds.post_event保存了Java中postEventFromNative()的jmethodID。

 

而用到時，看如何使用：

在底層需要通知上層信息的時候會通過android.hardware.Camera::postEventFromNative()。

android_hardware_camera.cpp中，

[cpp]

1. JNIEnv *env =AndroidRuntime::getJNIEnv();  
2. env->CallStaticVoidMethod(mCameraJClass,fields.post_event,  
3.             mCameraJObjectWeak, msgType, ext1,ext2, NULL);  

Cpp中通過env->CallStaticVoidMethod()調用Java對象的方法。

 

總結一下，c中如何訪問Java對象的屬性：

1)   通過JNIEnv::FindClass()找到對應的jclass；

2)   通過JNIEnv::GetMethodID()/GetStaticMethodID()找到類中屬性的jfieldID；

3)   通過JNIEnv::CallAbcMethod()/CallStaticAbcMethod()調用Java對象的方法。Abc是返回值類型，可以是Int/Void/Boolean/Byte/Char/Short/Long/Float/Double/Object，如果確有返回值，在參數中返回。