JNI 靜態註冊和動態註冊

JNI 靜態註冊和動態註冊

靜態註冊

• 註冊函數說明
  java 層聲明 native 關鍵字修飾的函數，再使用 javah 編譯得到 c/c++ 的頭文件(.h)，其包含 java_完整包名_類名_方法名 命名規則的橋接層函數。
  以下展示生成的頭文件代碼：

  #include <jni.h>
  
  #ifndef _JNI_DEMO_GREET_H // 避免頭文件重複引用
  #define _JNI_DEMO_GREET_H
  
  #ifdef __cplusplus // c++ 支持函數重載，會在編譯階段把入參類型拼接在函數名後，這裏註明使用 c 的編譯方式.
  extern "C" {
  #endif
  
  JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_jnidemo_Greet_sayHello(JNIEnv *env, jclass clazz);
  JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jnidemo_Greet_sayBye(JNIEnv *env, jclass clazz);
  
  #ifdef __cplusplus
  }
  #endif
  
  #endif // _JNI_DEMO_GREET_H
  

• 靜態註冊的痛點
  • java 層包名/類名/函數名，任一處有改動，頭文件及其實現函數的函數名稱都會失效，需手動修改維護，查找繁瑣且易出錯。
  • 所有包含 native 函數的 java 類都需要編寫 JNI頭文件，且函數名過長。
  • 初次運行時需要建立 java與native 的jni函數映射關係， 影響運行效率。

動態註冊

• 註冊流程
  Java-System.loadLibrary(libname) —>
  C-JNI_OnLoad —>
   Env->FindClass(classname) —>
   Env->RegisterNatives(JNINativeMethod[] - 函數映射表).

• 註冊函數說明
  以下展示 c/c++ 層橋接層代碼：

    #include <jni.h>
  
    /**
     * JNINativeMethod 結構體描述
     * const char* name;      native函數名，之後java層函數名修改時同步修改該字段，包名類名修改時同步修改classname.
     * const char* signature; JNI 函數簽名，需遵循橋接層簽名規則。
     * void*       fnPtr;     c層實現函數的函數指針。
     */
    static JNINativeMethod gMethods1[] = {
            {"sayHello",         "()Ljava/lang/String;",     (void *) JniSayHello},
            {"sayBye",           "()V",                      (void *) JniSayBye}
    };
    
    static int registerNativesMethods(JNIEnv *env, const char *className, JNINativeMethod *gMethods, int numMethods) {
        jclass clazz = env->FindClass(className);
        if (clazz == NULL)
            return JNI_FALSE;
    
        if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) < 0)
            return JNI_FALSE;
        return JNI_TRUE;
    }
    
    static int registerNatives(JNIEnv *env) {
        // 這裏可以註冊多個包含native函數的Java類
        int ret1 = registerNativesMethods(env, classname1, gMethods1, sizeof(gMethods1) / sizeof(gMethods1[0]));
        int ret2 = registerNativesMethods(env, classname2, gMethods2, sizeof(gMethods2) / sizeof(gMethods2[0]));
        return (ret1 && ret2) ? JNI_TRUE : JNI_FALSE;
    }
    
    JNIEXPORT jint JNICALL
    JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {
        JNIEnv *env = NULL;
        if (vm->GetEnv((void **) &env, JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK)
            return -1;
    
        assert(env != NULL);
        if (!registerNatives(env))
            return -1;
        return JNI_VERSION_1_6;
    }
  

參考文章：
JNI原理分析