JNI技术初步(二)

在C/C++中实现本地方法

生成C/C++头文件之后,你就需要写头文件对应的本地方法。注意:所有的本地方法的第一个参数都是指向JNIEnv结构的。这个结构是用来调用JNI函数的。第二个参数jclass的意义,要看方法是不是静态的(static)或者实例(Instance)的。前者,jclass代表一个类对象的引用,而后者是被调用的方法所属对象的引用。

返回值和参数类型根据等价约定映射到本地C/C++类型,如表JNI类型映射所示。有些类型,在本地代码中可直接使用,而其他类型只有通过JNI调用操作。

表A

Java类型 本地类型 描述
boolean jboolean C/C++8位整型
byte jbyte C/C++带符号的8位整型
char jchar C/C++无符号的16位整型
short jshort C/C++带符号的16位整型
int jint C/C++带符号的32位整型
long jlong C/C++带符号的64位整型e
float jfloat C/C++32位浮点型
double jdouble C/C++64位浮点型
Object jobject 任何Java对象,或者没有对应java类型的对象
Class jclass Class对象
String jstring 字符串对象
Object[] jobjectArray 任何对象的数组
boolean[] jbooleanArray 布尔型数组
byte[] jbyteArray 比特型数组
char[] jcharArray 字符型数组
short[] jshortArray 短整型数组
int[] jintArray 整型数组
long[] jlongArray 长整型数组
float[] jfloatArray 浮点型数组
double[] jdoubleArray 双浮点型数组

JNI类型映射

使用数组:
JNI通过JNIEnv提供的操作Java数组的功能。它提供了两个函数:一个是操作java的简单型数组的,另一个是操作对象类型数组的。

因为速度的原因,简单类型的数组作为指向本地类型的指针暴露给本地代码。因此,它们能作为常规的数组存取。这个指针是指向实际的Java数组或者Java数组的拷贝的指针。另外,数组的布置保证匹配本地类型。

为了存取Java简单类型的数组,你就要要使用GetXXXArrayElements函数(见B),XXX代表了数组的类型。这个函数把Java数组看成参数,返回一个指向对应的本地类型的数组的指针。

表B

函数 Java数组类型 本地类型
GetBooleanArrayElements jbooleanArray jboolean
GetByteArrayElements jbyteArray jbyte
GetCharArrayElements jcharArray jchar
GetShortArrayElements jshortArray jshort
GetIntArrayElements jintArray jint
GetLongArrayElements jlongArray jlong
GetFloatArrayElements jfloatArray jfloat
GetDoubleArrayElements jdoubleArray jdouble

JNI数组存取函数

当你对数组的存取完成后,要确保调用相应的ReleaseXXXArrayElements函数,参数是对应Java数组和GetXXXArrayElements返回的指针。如果必要的话,这个释放函数会复制你做的任何变化(这样它们就反射到java数组),然后释放所有相关的资源。

为了使用java对象的数组,你必须使用GetObjectArrayElement函数和SetObjectArrayElement函数,分别去get,set数组的元素。GetArrayLength函数会返回数组的长度。

使用对象
JNI提供的另外一个功能是在本地代码中使用Java对象。通过使用合适的JNI函数,你可以创建Java对象,get、set 静态(static)和实例(instance)的域,调用静态(static)和实例(instance)函数。JNI通过ID识别域和方法,一个域或方法的ID是任何处理域和方法的函数的必须参数。

表C列出了用以得到静态(static)和实例(instance)的域与方法的JNI函数。每个函数接受(作为参数)域或方法的类,它们的名称,符号和它们对应返回的jfieldIDjmethodID

表C

函数 描述
GetFieldID 得到一个实例的域的ID
GetStaticFieldID 得到一个静态的域的ID
GetMethodID 得到一个实例的方法的ID
GetStaticMethodID 得到一个静态方法的ID

※域和方法的函数

如果你有了一个类的实例,它就可以通过方法GetObjectClass得到,或者如果你没有这个类的实例,可以通过FindClass得到。符号是从域的类型或者方法的参数,返回值得到字符串,如D所示。

表D

Java 类型 符号
boolean Z
byte B
char C
short S
int I
long L
float F
double D
void V
objects对象 Lfully-qualified-class-name;L类名
Arrays数组 [array-type [数组类型
methods方法 (argument-types)return-type(参数类型)返回类型

※确定域和方法的符号

下面我们来看看,如果通过使用数组和对象,从C++中的获取到Java中的DiskInfo 类对象,并返回一个DiskInfo数组:

//返回一个结构数组,返回一个硬盘信息的结构数组 JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni_getStructArray (JNIEnv env, jobject _obj) { //申明一个object数组 jobjectArray args = 0;
//数组大小 jsize len = 5; //获取object所属类,一般为ava/lang/Object就可以了 jclass objClass = (env)->FindClass(java/lang/Object); //新建object数组 args = (env)->NewObjectArray(len, objClass, 0); /
下面为获取到Java中对应的实例类中的变量/ //获取Java中的实例类 jclass objectClass = (env)->FindClass(com/sundy/jnidemo/DiskInfo);
//获取类中每一个变量的定义 //名字 jfieldID str = (env)->GetFieldID(objectClass,name,Ljava/lang/String;); //序列号 jfieldID ival = (env)->GetFieldID(objectClass,serial,I); //给每一个实例的变量付值,并且将实例作为一个object,添加到objcet数组中 for(int i=0; i < len; i++ ) { //给每一个实例的变量付值 jstring jstr = WindowsTojstring(env,我的磁盘名字是 D:); //(env)->SetObjectField(obj,str,(env)->NewStringUTF(“my name is D:”)); (env)->SetObjectField(obj,str,jstr); (env)->SetShortField(obj,ival,10); //添加到objcet数组中 (env)->SetObjectArrayElement(args, i, obj); } //返回object数组 return args; }
Java 测试native代码 这没有什么多说的,看代码吧
//主测试程序 public static void main(String[] args) { ChangeMethodFromJni changeJni = new ChangeMethodFromJni(); //输入常用的数值类型(string int boolean) System.out .println(——————输入常用的数值类型(string int boolean)———–); changeJni.displayParms(Hello World!, 100, true); //调用一个静态方法 System.out.println(——————调用一个静态方法———–); int ret = changeJni.add(12, 20); System.out.println(The result is: + String.valueOf(ret)); //输入一个数组 System.out.println(——————输入一个数组———–); boolean[] blList = new boolean[] { true, false, true }; changeJni.setArray(blList); //返回一个字符串数组 System.out.println(——————返回一个字符串数组———–); String[] strList = changeJni.getStringArray(); for (int i = 0; i < strList.length; i++) { System.out.print(strList[i]); } System.out.println(); System.out.println(——————返回一个结构———–); //返回一个结构 DiskInfo disk = changeJni.getStruct(); System.out.println(name: + disk.name); System.out.println(Serial: + disk.serial); //返回一个结构数组 System.out.println(——————返回一个结构数组 ———–); DiskInfo[] diskList = changeJni.getStructArray(); for (int i = 0; i < diskList.length; i++) { System.out.println(name: + diskList[i].name); System.out.println(Serial: + diskList[i].serial); } }
注:本程序在VS2003,eclipse (jse5.0) winxp sp2编译通过
定义Native Java类:
如果你习惯了使用JNI,你就不会觉得它难了。既然本地方法是由其他语言实现的,它们在Java中没有函数体。但是,所有本地代码必须用本地关键词声明,成为Java类的成员。假设我们在C++中有这么一个结构,它用来描述硬盘信息:
//硬盘信息 struct { char name[256]; int serial; }DiskInfo;
那么我们需要在Java中定义一个类来与之匹配,声明可以写成这样:
class DiskInfo { //名字 public String name; //序列号 public int serial; }
在这个类中,申明一些Native的本地方法,来测试方法参数的传递,分别定义了一些函数,用来传递结构或者结构数组,具体定义如下面代码:
/ 定义本地方法 */ //输入常用的数值类型(Boolean,Byte,Char,Short,Int,Float,Double) public native void displayParms(String showText, int i, boolean bl); //调用一个静态方法 public native int add(int a, int b); //输入一个数组 public native void setArray(boolean[] blList); //返回一个字符串数组 public native String[] getStringArray(); //返回一个结构 public native DiskInfo getStruct(); //返回一个结构数组 public native DiskInfo[] getStructArray();
编译生成C/C++头文件

定义好了Java类之后,接下来就要写本地代码。本地方法符号提供一个满足约定的头文件,使用Java工具Javah可以很容易地创建它而不用手动去创建。你对Java的class文件使用javah命令,就会为你生成一个对应的C/C++头文件。 1、在控制台下进入工作路径,本工程路径为:E:\work\java\workspace\JavaJni。 2、运行javah 命令:javah -classpath E:\work\java\workspace\JavaJni com.sundy.jnidemo ChangeMethodFromJni 本文生成的C/C++头文件名为: com_sundy_jnidemo_ChangeMethodFromJni.h