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一、 JNI概述

JavaNative Interface的縮寫(xiě)，中文為Java本地調用。從Java1.1開(kāi)始，JNI即成為Java標準的一部分。

JNI設計的目的是為了允許Java代碼與其他語(yǔ)言進(jìn)行交互。但這樣做通常會(huì )導致喪失平臺可移植性，通常是在特定的需求下進(jìn)行，例如使用舊的其他語(yǔ)言的庫、需要獲得Java類(lèi)庫不支持的某種基于具體平臺的特性、大量數學(xué)計算性能優(yōu)化等。

二、 JNI數據類(lèi)型和數據結構

1.基本類(lèi)型

JNI基本類(lèi)型和本地等效類(lèi)型的對應表格如下：

為了使用方便，還提供了如下定義：

#define JNI_FALSE 0

#define JNI_TRUE 1

Jsize類(lèi)型用于描述主要指數和大?。?/p>

typedef jint jsize；

2.引用類(lèi)型

除了基本類(lèi)型外，JNI還包含了很對對應于不同Java對象的引用類(lèi)型，JNI引用類(lèi)型的組織層次如下圖所示：

在C語(yǔ)言中，所有其他JNI引用類(lèi)型都被定義為與jobject一樣，例如：

typedef jobject jclass;

在C++中，JNI引入虛構類(lèi)以加強子類(lèi)關(guān)系，例如：

class _jobject{};

class _jstring : public jobject{};

…

typedef _jobject jobject;

typedef _jstring jstring;

3.方法ID和域ID

方法ID和域ID是常規的C指針類(lèi)型：

struct_jmethodID; /*不透明結構*/

typedefstruct _jmethodID *jmethodID; /*方法ID*/

struct_jfieldID; /*不透明結構*/

typedefstruct _jfieldID *jfieldID /*域ID*/

4.值類(lèi)型

jvalue聯(lián)合在參數數組中用作單元類(lèi)型，其聲明如下：

  typedefunion _jvalue{    jboolean z;    jbyte b;    jchar c;    jshort s;    jint i;    jlong j;    jfloat f;    jdouble d;    jobject l;}jvalue;

5.UTF8字符串

JNI的UTF8字符串與標準UTF8格式有兩個(gè)區別，第一，空字節0使用雙字節格式進(jìn)行編碼，而不是標準UTF8的單字節；第二，只使用單字節、雙字節和三字節格式，不支持更長(cháng)的字節格式。

三、 JNI接口函數命名方式

1. 類(lèi)型簽名

Java虛擬機的類(lèi)型簽名如下：

例如，Java方法int feet(int n, String s,int [] arr)的類(lèi)型簽名如下：

（ILJava/lang/String;[I）I

圓括號里面為參數，I表示第一個(gè)參數int型，LJava/lang/String;表示第二個(gè)參數為全限定Java.lang.String類(lèi)型，[I表示第三個(gè)參數為int型的數組，圓括號后面為返回值類(lèi)型，I表示返回值為int型。

2. 一般函數的JNI接口函數命名方式

一般JNI接口函數命名如下：

Java_包名_類(lèi)名_方法名。

例如：某工程下Sample/test包下MySigal類(lèi)的int GetASample()方法的C語(yǔ)言實(shí)現函數命名如下：

jint Java_Sample_test_MySigal_GetASample(JNIEnv* env,jobjectobj)

其中，包名所包含的“/”應全部以下劃線(xiàn)替代，其本地實(shí)現的參數和返回值也應轉換為JNI類(lèi)型。

3. 重載函數的JNI接口函數命名方式

重載函數的JNI實(shí)現在一般函數的JNI實(shí)現之外，還應添加上類(lèi)型簽名以作為同名函數之間的區別，其接口函數命名如下：

Java_包名_類(lèi)名_方法名_參數簽名。

例如：某工程下Sample/test包下MySigal類(lèi)的int GetASample(int n, String s,int [] arr)方法的C語(yǔ)言實(shí)現函數命名如下：

jintJava_Sample_test_MySigal_GetASample_ILJava_lang_String_2_3I

(JNIEnv*env, jobject obj, jint n, jstring s, jintarray arr)。

JNI在函數命名時(shí)采用名字擾亂方案，以保證所有的Unicode字符都能轉換為有效的C函數名，所有的“/”,無(wú)論是包名中的還是全限定類(lèi)名中的，均使用“_”代替，用_0,…,_9來(lái)代替轉義字符，如下：

四、 JNI函數與API

在目前的應用中，我們所主要需要關(guān)心的是C/C++數據類(lèi)型與JNI本地類(lèi)型之間的轉化過(guò)程，這個(gè)過(guò)程某些數據的轉換需要使用JNIEnv對象的一系列方法來(lái)完成。

1．jstring轉換為C風(fēng)格字符串

char* test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,jstring,NULL);

使用完畢后，應調用：

(*env)->ReleaseStringUTFChars(env,jstring, test);

釋放資源。

2．C風(fēng)格字符串轉換為jstring

char charStr[50];

jstring jstr;

jstr = env ->NewStringUTF(charStr);

3．C語(yǔ)言中獲取的一段char*的buffer傳遞給Java

在jni中new一個(gè)byte數組，然后使用

(*env)->SetByteArrayRegion(env,bytearray, 0, len, buffer)

操作將buffer拷貝到數組中。

這種方式主要是針對buffer中存在“\0”的情況，如果以C風(fēng)格字符串的方式讀入，就會(huì )損失“\0”之后的字符。

4．數組操作

數組操作的相關(guān)函數列表如下：

對int，char等基本數據類(lèi)型的數組操作，將相關(guān)Object名稱(chēng)替換為對應基本數據類(lèi)型名稱(chēng)即為相關(guān)函數。

數組操作的方法選擇基于使用者的需求而定，如果使用者需要在內存中拷貝數組并對其進(jìn)行操作那么一般使用GetObjectArrayRegion和SetObjectArrayRegion函數，否則一般使用SetObjectArrayElement和GetObjectArrayElement函數。