http://blog.csdn.net/thl789/article/details/7212822
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裏聲明的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。
(當然這裏所說的類型一致也是指的要對應,Java與c裏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裏的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裏的情形,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。
在註冊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:
jclass clazz =env->FindClass("android/hardware/Camera$CameraInfo");
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,
static voidandroid_hardware_Camera_getCameraInfo(JNIEnv *env, jobject thiz,
jint cameraId, jobject info_obj)
{
CameraInfo cameraInfo;
status_t rc =Camera::getCameraInfo(cameraId, &cameraInfo);
// …
env->SetIntField(info_obj, fields.facing,cameraInfo.facing);
// …
}
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。
在註冊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:
jclass clazz =env->FindClass("android/hardware/Camera");
fields.post_event =env->GetStaticMethodID(clazz, "postEventFromNative",
"(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,
JNIEnv *env =AndroidRuntime::getJNIEnv();
env->CallStaticVoidMethod(mCameraJClass,fields.post_event,
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。
2.3. c域中創建Java域裏的對象
c域中創建Java域裏的對象是上節c域訪問Java域的方法的特例,創建Java域的對象就是創建Java類的實例,再調用Java類的構造方法。
以Bitmap的構建爲例,《Android圖像處理之Bitmap類》中提到,Bitmap中並沒有Java另外外部能訪問的構造方法,所以它的實例化必然是在JNI的c中實現的。
BitmapFactory.java中提供了得到Bitmap的方法,時序簡化爲:
BitmapFactory.java ->BitmapFactory.cpp -> GraphicsJNI::createBitmap() [graphics.cpp]
GraphicsJNI::createBitmap()[graphics.cpp]的實現:
jobjectGraphicsJNI::createBitmap(JNIEnv* env, SkBitmap* bitmap, bool isMutable,
jbyteArray ninepatch, intdensity)
{
SkASSERT(bitmap != NULL);
SkASSERT(NULL != bitmap->pixelRef());
jobject obj =env->AllocObject(gBitmap_class);
if (obj) {
env->CallVoidMethod(obj,gBitmap_constructorMethodID,
(jint)bitmap,isMutable, ninepatch, density);
if (hasException(env)) {
obj = NULL;
}
}
return obj;
}
而gBitmap_class的得到是通過:
jclass c =env->FindClass("android/graphics/Bitmap");
gBitmap_class =(jclass)env->NewGlobalRef(c);
gBitmap_constructorMethodID是Bitmap的構造方法(方法名用”<init>”)的jmethodID:
gBitmap_constructorMethodID= env->GetMethodID(gBitmap_class, "<init>",
"(IZ[BI)V");
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()找到類的構造方法的jfieldID;
3) 通過JNIEnv::AllocObject創建該類的對象;
4) 通過JNIEnv::CallVoidMethod()調用Java對象的構造方法。
3. c域生成的對象的保存與使用
c域中某次被調用生成的對象,在其他函數調用時是不可見的,雖然可以設置全局變量但那不是好的解決方式,Android中通常是在Java域中定義一個int型的變量,在c域生成對象的地方,與這個Java域的變量關聯,在別的使用到的地方,在從這個變量中取值。
以JNICameraContext爲例來說明:
JNICameraContext是android_hardware_camera.cpp中定義的類型,並會在cpp中生成對象,與Java中android.hardware.Camera的mNativeContext關聯。
在註冊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:
jclass clazz = env->FindClass("android/hardware/Camera ");
jfieldID field = env->GetFieldID(clazz, " mNativeContext","I");
如果執行成功,把field保存到上面圖中的fileds變量的context:jfieldID中。
生成cpp對象時,通過JNIEnv::SetIntField()設置爲Java對象的屬性
static void android_hardware_Camera_native_setup(JNIEnv *env, jobjectthiz,
jobject weak_this, jintcameraId)
{
// …
// We use a weak reference sothe Camera object can be garbage collected.
// The reference is only used asa proxy for callbacks.
sp<JNICameraContext>context = new JNICameraContext(env, weak_this, clazz, camera);
// …
env->SetIntField(thiz,fields.context, (int)context.get());
}
而要使用時,又通過JNIEnv::GetIntField()獲取Java對象的屬性,並轉化爲JNICameraContext類型:
JNICameraContext* context =reinterpret_cast<JNICameraContext*>(env->GetIntField(thiz, fields.context));
if (context != NULL) {
// …
}