Android JNI使用和原理分析

JNI原理分析
用法很比較簡單。1.編寫java文件，使用關鍵字native 2.編寫頭文件。3實現C++代碼。4編譯出SO 5.集成調用。

1.編寫JAVA
創建Java文件：

package com.zx.testjni;

public class JNITest {

static{
	System.loadLibrary("testjni");
}

public  static native int add (int a,int b);

public  static native String sayHello (String name);

}

2.編譯頭文件

到此目錄中按住shift 右擊鼠標選擇在此處打開窗口命令 m

輸入javah 生成頭文件

3.編寫C/C++文件
新建jni目錄

拷貝頭文件，新建 Android.mk 和Application.mk文件和c文件

Android.mk內容：
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := testjni
LOCAL_SRC_FILES := com_zx_testjni_JNITest.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Application.mk內容
APP_PLATFORM := android-17

頭文件內容：
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated /
#include <jni.h>
/ Header for class com_zx_testjni_JNITest */

#ifndef _Included_com_zx_testjni_JNITest
#define _Included_com_zx_testjni_JNITest
#ifdef __cplusplus
extern “C” {
#endif
/*

Class: com_zx_testjni_JNITest
Method: add
Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_zx_testjni_JNITest_add
(JNIEnv *, jclass, jint, jint);

Class: com_zx_testjni_JNITest
Method: sayHello
Signature: (Ljava/lang/String;)V
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_zx_testjni_JNITest_sayHello
(JNIEnv *, jclass, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

C文件內容：
#include “com_zx_testjni_JNITest.h”
#include <stdio.h>
#include <string.h>

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_zx_testjni_JNITest_add
(JNIEnv *env, jclass object, jint a, jint b){
return a+b;
}

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_zx_testjni_JNITest_sayHello
(JNIEnv *env, jclass object, jstring name){
// char str1[6] = {‘H’, ‘e’, ‘l’, ‘l’, ‘o’, ‘\0’};
// char str3[22];
// strcat( str3, str1);
// strcat( str3, name);
return (*env)->NewStringUTF(env,“hello i am jni”);
}

4編譯SO文件

找到jni文件的目錄，打開 cmd 輸入 ndk-build ，如果沒配置path 就如上圖輸入全路徑。

′f5刷新一下項目,會看到生成的文件

5調用

結果：

主要其實是C文件的編寫是重點。還是調用的原理是重點。

JNI是java native interface 。可以讓Java代碼調用到 native層方法。一般是C和C++。
生成頭文件
比如我們有個源文件在：E:\com\zx\TestNative.java

第一種：直接cd到E:\目錄按住shift 點擊右鍵打開CMD 然後使用：javah com.zx.TestNative，其中javah後面的是需要生成頭文件類的全路徑（包名+類名），在當前目錄就會生成com_zx_TestNative.h 頭文件。
第二種：任意目錄打開CMD，使用如下命令：javah -classpath E:\ com.zx.TestNative 注意有空格。
其中-classpath後跟當前程序在磁盤上的位置，該位置只寫到package com.zx;前一級目錄就行了，後面是需要生成頭文件類的全路徑。就會在當前的目錄生成com_zx_TestNative.h頭文件。

頭文件詳解：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated /
#include <jni.h>
/ Header for class com_zx_astudyandroidclient_TestNative */

#ifndef _Included_com_zx_astudyandroidclient_TestNative
#define _Included_com_zx_astudyandroidclient_TestNative
#ifdef __cplusplus
extern “C” {
#endif
/*

Class: com_zx_astudyandroidclient_TestNative
Method: add
Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_zx_astudyandroidclient_TestNative_add
(JNIEnv *, jclass, jint, jint);

Class: com_zx_astudyandroidclient_TestNative
Method: reduce
Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_zx_astudyandroidclient_TestNative_reduce
(JNIEnv *, jclass, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

編寫 C++代碼：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated /
#include “com_zx_TestNative.h”
#include
// 必須的頭文件
#include
using namespace std;
/

Class: com_zx_TestNative
Method: add
Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_zx_TestNative_add
(JNIEnv *env, jclass object, jint a, jint b);
{
cout << "Java_com_zx_TestNative_add : " << endl;
return a+b;

}

Class: com_zx_TestNative
Method: reduce
Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_zx_TestNative_reduce
(JNIEnv *env, jclass object, jint a, jint b);
{
cout << "Java_com_zx_TestNative_reduce : " << endl;
return a-b;

靜態配置的缺點:
1.需要編譯所有生命了native函數的Java類，每個所生成的class文件都得用javah生成一個頭文件。
2.javah生成的JNI層函數名特別長，書寫起來很不方便。
3.初次調用native函數時要根據函數名字搜索對應的JNI層函數來建立關聯關係，這樣會影響運行效率。
動態註冊：

1.java文件：
public class JNITest {

static{
	Log.d("ZX", "loadLibrary===");
	System.loadLibrary("testjni");
}

public  static native int add (int a,int b);

public  static native int reduce (int a,int b);

public  static native String sayHello (String name);

}

C++文件：

#include “com_zx_testjni_JNITest.h”

JNIEXPORT jint JNICALL add
(JNIEnv *env, jclass object, jint a, jint b){
LOGE(“JNICALL add\n”);
return a+b;
}

JNIEXPORT jint JNICALL reduce
(JNIEnv *env, jclass object, jint a, jint b){
LOGE(“JNICALL reduce\n”);
return a-b;
}

JNIEXPORT jstring JNICALL sayHello
(JNIEnv *env, jclass object, jstring name){
LOGE(“JNICALL sayHello\n”);
return env->NewStringUTF(“I am for C++”);
}

static JNINativeMethod gMethods[] = {
      {"add",       "(II)I",        (void *)add},
      {"reduce",       "(II)I",        (void *)reduce},
      {"sayHello",   "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;",   (void *)sayHello},
  };
//此函數通過調用RegisterNatives方法來註冊我們的函數
static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,JNINativeMethod* gMethods,int methodsNum){

	LOGE("registerNativeMethods %d",methodsNum);
	jclass clazz;
    //找到聲明native方法的類
    clazz = env->FindClass(className);
    if(clazz == NULL){

    	LOGE("find class err\n");

        return JNI_FALSE;
    }
    LOGE("start RegisterNatives\n");
   //註冊函數 參數：java類 所要註冊的函數數組 註冊函數的個數

    int result=env->RegisterNatives(clazz,gMethods,methodsNum);

    LOGI("RegisterNatives result %d",result);
    if(result < 0){
        return JNI_FALSE;
    }
    return JNI_TRUE;
}

static int registerNatives(JNIEnv* env){

	 LOGE("registerNatives-----");

    const char* className  = "com/zx/testjni/JNITest";

    return registerNativeMethods(env,className,gMethods, sizeof(gMethods)/ sizeof(gMethods[0]));
}

//可以在該函數中進行動態註冊JNI
JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm,void *reserved){
LOGE(“jni_load JNI_OnLoad\n”);

    JNIEnv* env = NULL;//定義JNI Env
    jint result = -1;
    /*JavaVM::GetEnv 原型爲 jint (*GetEnv)(JavaVM*, void**, jint);
     */
    if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
        LOGE("GetEnv failed!");
        return result;
    }
    LOGI("loading . . .");
    LOGE("register--------");

    /*開始註冊
     * 傳入參數是JNI env
     * 以registerNatives(env)爲例說明
     */
    if(registerNatives(env) != JNI_TRUE) {
        LOGE("can't load registerNatives");
        goto end;
    }

    result = JNI_VERSION_1_4;
    end:
    return result;

}

一定要注意：這裏是有分號結尾的。

這裏就是把Java的方法和native方法對應起來。

這個方法名要寫對，否則找不到對應的 java 類中的方法。

由於增加了Android打印：所以需要再Android.mk文件增加引用
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_LDLIBS := -llog

LOCAL_MODULE := testjni
LOCAL_SRC_FILES := com_zx_testjni_JNITest.cpp

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

原理分析

1首先分析頭文件：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated /
#include <jni.h>
/ Header for class com_zx_testjni_JNITest */

#ifndef _Included_com_zx_testjni_JNITest
#define _Included_com_zx_testjni_JNITest
#ifdef __cplusplus
extern “C” {
#endif
/*

Class: com_zx_testjni_JNITest
Method: add
Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_zx_testjni_JNITest_add
(JNIEnv *, jclass, jint, jint);

Class: com_zx_testjni_JNITest
Method: sayHello
Signature: (Ljava/lang/String;)V
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_zx_testjni_JNITest_sayHello
(JNIEnv *, jclass, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

這裏的JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的關鍵字，表示此函數是被JNI調用的。這兩個宏在不同的操作系統中，其定義是不一樣的。
#define JNIIMPORT
#define JNIEXPORT attribute ((visibility (“default”)))
#define JNICALL

JNIEnv類實際代表了Java環境，通過這個JNIEnv* 指針，就可以對Java端的代碼進行操作。例如，創建Java類的對象，調用Java對象的方法，獲取Java對象的屬性等等，JNIEnv的指針會被JNI傳入到本地方法的實現兩數中來對Java端的代碼進行操作。
jclass : 爲了能夠在c/c++中使用java類JNI.h頭文件中專門定義了jclass類型來表示java中的Class類

VM怎樣使Native Method跑起來：
我們知道，當一個類第一次被使用到時，這個類的字節碼會被加載到內存，並且只會回載一次。在這個被加載的字節碼的入口維持着一個該類所有方法描述符的list，這些方法描述符包含這樣一些信息：方法代碼存於何處，它有哪些參數，方法的描述符（public之類）等等。
如果一個方法描述符內有native，這個描述符塊將有一個指向該方法的實現的指針。這些實現在一些DLL文件內，但是它們會被操作系統加載到java程序的地址空間。當一個帶有本地方法的類被加載時，其相關的DLL並未被加載，因此指向方法實現的指針並不會被設置。當本地方法被調用之前，這些DLL纔會被加載，這是通過調用java.system.loadLibrary()實現的。

Android JNI使用和原理分析

ollama使用

Window 安裝 Python 失敗 0x80070643，發生嚴重錯誤

TiDB Vector 太香啦：以圖搜圖初體驗！

《最新出爐》系列入門篇-Python+Playwright自動化測試-41-錄製視頻

二叉樹理解與遍歷

Java進階04-動態代理、類加載

SeekBar禁止點擊

重構改善既有代碼的筆記

6大排序

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結