較詳細的介紹JNI

JNI實際上是Java Native Interface的簡稱,也就是java本地接口。它提供了若干的API實現了和Java和其餘語言的通訊（主要是C&C++）。也許很多人覺 得Java已經足夠強大，爲何要須要JNI這種東西呢？咱們知道Java是一種平臺無關性的語言，平臺對於上層的java代碼來講是透明的，因此在多數 時間咱們是不須要JNI的，可是假如你遇到了以下的三種狀況之一呢？

 

1. 你的Java代碼，須要獲得一個文件的屬性。可是你找遍了JDK幫助文檔也找不到相關的API。
2. 在本地還有一個別的系統，不過他不是Java語言實現的，這個時候你的老闆要求你把兩套系統整合到一塊兒。
3. 你的Java代碼中須要用到某種算法，不過算法是用C實現並封裝在動態連接庫文件（DLL）當中的。
   

對於上述的三種狀況，若是沒有JNI的話，那就會變得異常棘手了。就算找到解決方案了，也是費時費力。其實說到底仍是會增長開發和維護的成本。

 

說了那麼多一通廢話，如今進入正題。看過JDK源代碼的人確定會注意到在源碼裏有不少標記成native的方法。這些個方法只有方法簽名可是沒有方 法體。其實這些naive方法就是咱們說的 java native interface。他提供了一個調用（invoke）的接口，而後用C或者C++去實現。咱們首先來編寫這個「橋樑」.我本身的開發環境是 j2sdk1.4.2_15 + eclipse 3.2 + VC++ 6.0，先在eclipse裏創建一個HelloFore的Java工程，而後編寫下面的代碼。

Java代碼

1. package com.chnic.jni;  
2.   
3. public class SayHellotoCPP {  
4.       
5.     public SayHellotoCPP(){  
6.     }  
7.     public native void sayHello(String name);  
8. }  

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1. package com.chnic.jni;  
2.   
3. public class SayHellotoCPP {  
4.       
5.     public SayHellotoCPP(){  
6.     }  
7.     public native void sayHello(String name);  
8. }  

 

 通常的第一個程序老是HelloWorld。今天換換口味，把world換成一個名字。個人native本地方法有一個String的參數。會傳 遞一個name到後臺去。本地方法已經完成，如今來介紹下javah這個方法，接下來就要用javah方法來生成一個相對應的.h頭文件。

 

javah是一個專門爲JNI生成頭文件的一個命令。CMD打開控制檯以後輸入javah回車就能看到javah的一些參數。在這裏就很少介紹咱們 要用的是 -jni這個參數，這個參數也是默認的參數，他會生成一個JNI式的.h頭文件。在控制檯進入到工程的根目錄，也就是HelloFore這個目錄，而後輸 入命令。

Java代碼

1. javah -jni com.chnic.jni.SayHellotoCPP  

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1. javah -jni com.chnic.jni.SayHellotoCPP  

 

命令執行完以後在工程的根目錄就會發現com_chnic_jni_SayHellotoCPP.h 這個頭文件。在這裏有必要多句嘴，在執行javah的時候，要輸入完整的包名+類名。不然在之後的測試調用過程當中會發生java.lang.UnsatisfiedLinkError這個異常。

 

到這裏java部分算是基本完成了，接下來咱們來編寫後端的C++代碼。（用C也能夠，只不過cout比printf用起來更快些，因此這裏俺偷下 懶用C++）打開VC++首先新建一個Win32 Dynamic-Link library工程，以後選擇An empty DLL project空工程。在這裏我C++的工程是HelloEnd，把剛剛生成的那個頭文件拷貝到這個工程的根目錄裏。隨便用什麼文本編輯器打開這個頭文 件，發現有一個以下的方法簽名。

Cpp代碼

1. /* 
2.  * Class:     com_chnic_jni_SayHellotoCPP 
3.  * Method:    sayHello 
4.  * Signature: (Ljava/lang/String;)V 
5.  */  
6. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello  
7.   (JNIEnv *, jobject, jstring);  

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1. /* 
2.  * Class:     com_chnic_jni_SayHellotoCPP 
3.  * Method:    sayHello 
4.  * Signature: (Ljava/lang/String;)V 
5.  */  
6. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello  
7.   (JNIEnv *, jobject, jstring);  

 

仔細觀察一下這個方法，在註釋上標註類名、方法名、簽名（Signature），至於這個簽名是作什麼用的，咱們之後再說。在這裏最重要的是 Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello這個方法簽名。在Java端咱們執行 sayHello(String name)這個方法以後，JVM就會幫咱們喚醒在DLL裏的Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello這個方 法。所以咱們新建一個C++ source file來實現這個方法。

Cpp代碼

1. #include <iostream.h>  
2. #include "com_chnic_jni_SayHellotoCPP.h"  
3.   
4.   
5. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello   
6.   (JNIEnv* env, jobject obj, jstring name)  
7. {  
8.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  
9.     cout << "Hello, " << pname << endl;  
10. }  

[cpp] view plain copy

1. #include <iostream.h>  
2. #include "com_chnic_jni_SayHellotoCPP.h"  
3.   
4.   
5. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello   
6.   (JNIEnv* env, jobject obj, jstring name)  
7. {  
8.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  
9.     cout << "Hello, " << pname << endl;  
10. }  

 

由於咱們生成的那個頭文件是在C++工程的根目錄不是在環境目錄，因此咱們要把尖括號改爲單引號，至於VC++的環境目錄能夠在 Tools->Options->Directories裏設置。F7編譯工程發現缺乏jni.h這個頭文件。這個頭文件能夠 在%JAVA_HOME%/include目錄下找到。把這個文件拷貝到C++工程目錄，繼續編譯發現仍是找不到。原來是由於在咱們剛剛生成的那個頭文件 裏，jni.h這個文件是被 #include <jni.h>引用進來的，所以咱們把尖括號改爲雙引號#include "jni.h"，繼續編譯發現少了jni_md.h文件，接着在%JAVA_HOME%/include/win32下面找到那個頭文件，放入到工程根目 錄，F7編譯成功。在Debug目錄裏會發現生成了HelloEnd.dll這個文件。

 

這個時候後端的C++代碼也已經完成，接下來的任務就是怎麼把他們鏈接在一塊兒了，要讓前端的java程序「認識並找到」這個動態連接庫，就必須把這個DLL放在windows path環境變量下面。有兩種方法能夠作到：

 

1. 把這個DLL放到windows下面的sysytem32文件夾下面，這個是windows默認的path
2. 複製你工程的Debug目錄，我這裏是C:/Program Files/Microsoft Visual Studio/MyProjects/HelloEnd/Debug這個目錄，把這個目錄配置到User variable的Path下面。重啓eclipse，讓eclipse在啓動的時候從新讀取這個path變量。

 

比較起來，第二種方法比較靈活，在開發的時候不用來回copy dll文件了，節省了不少工做量，因此在開發的時候推薦用第二種方法。在這裏咱們使用的也是第二種，eclipse重啓以後打開 SayHellotoCPP這個類。其實咱們上面作的那些是否是是讓JVM能找到那些DLL文件，接下來咱們要讓咱們本身的java代碼「認識」這個動態 連接庫。加入System.loadLibrary("HelloEnd");這句到靜態初始化塊裏。

 

Java代碼

1. package com.chnic.jni;  
2.   
3. public class SayHellotoCPP {  
4.       
5.     static{  
6.         System.loadLibrary("HelloEnd");  
7.     }  
8.     public SayHellotoCPP(){  
9.     }  
10.     public native void sayHello(String name);  
11.       
12. }  

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1. package com.chnic.jni;  
2.   
3. public class SayHellotoCPP {  
4.       
5.     static{  
6.         System.loadLibrary("HelloEnd");  
7.     }  
8.     public SayHellotoCPP(){  
9.     }  
10.     public native void sayHello(String name);  
11.       
12. }  

 

這樣咱們的代碼就能認識並加載這個動態連接庫文件了。萬事俱備，只欠測試代碼了，接下來編寫測試代碼。

Java代碼

1. SayHellotoCPP shp = new SayHellotoCPP();  
2. shp.sayHello("World");  

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1. SayHellotoCPP shp = new SayHellotoCPP();  
2. shp.sayHello("World");  

 

咱們不讓他直接Hello，World。咱們把World傳進去，執行代碼。發現控制檯打印出來Hello, World這句話。就此一個最簡單的JNI程序已經開發完成。也許有朋友會對CPP代碼裏的

Cpp代碼

1. const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  

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1. const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  

 

 這句有疑問，這個GetStringUTFChars就是JNI給developer提供的API，咱們之後再講。在這裏不得很少句嘴。

1. 由於JNI有一個Native這個特色，一點有項目用了JNI，也就說明這個項目基本不能跨平臺了。
2. JNI調用是至關慢的，在實際使用的以前必定要先想明白是否有這個必要。
3. 由於C++和C這樣的語言很是靈活，一不當心就容易出錯，好比我剛剛的代碼就沒有寫析構字符串釋放內存，對於java developer來講由於有了GC 垃圾回收機制，因此大多數人沒有寫析構函數這樣的概念。因此JNI也會增長程序中的風險，增大程序的不穩定性。

 

其實在Java代碼中，除了對本地方法標註native關鍵字和加上要加載動態連接庫以外，JNI基本上是對上層coder透明的，上層coder調用那些本地方法的時候並不知道這個方法的方法體到底是在哪裏，這個道理就像咱們用JDK所提供的API同樣。因此在Java中使用JNI仍是很簡單的，相比之下在C++中調用java，就比前者要複雜的多了。

 

如今來介紹下JNI裏的數據類型。在C++裏，編譯器會很據所處的平臺來爲一些基本的 數據類型來分配長度，所以也就形成了平臺不一致性，而這個問題在Java中則不存在，由於有JVM的緣故，因此Java中的基本數據類型在全部平臺下獲得 的都是相同的長度，好比int的寬度永遠都是32位。基於這方面的緣由，java和c++的基本數據類型就須要實現一些mapping，保持一致性。下面 的表能夠歸納：

 

Java類型	本地類型	JNI中定義的別名
int	long	jint
long	_int64	jlong
byte	signed char	jbyte
boolean	unsigned char	jboolean
char	unsigned short	jchar
short	short	jshort
float	float	jfloat
double	double	jdouble
Object	_jobject*	jobject

 

上面的表格是我在網上搜的，放上來給你們對比一下。對於每一種映射的數據類型，JNI的設計者其實已經幫咱們取好了相應的別名以方便記憶。若是想了解一些更加細緻的信息，能夠去看一些jni.h這個頭文件，各類數據類型的定義以及別名就被定義在這個文件中。

 

瞭解了JNI中的數據類型，下面就來看此次的例子。此次咱們用Java來實現一個前端的market（如下就用Foreground代替）用CPP來實現一個後端factory（如下用backend代替）。咱們首先仍是來編寫包含本地方法的java類。

 

Java代碼

1. package com.chnic.service;  
2.   
3. import com.chnic.bean.Order;  
4.   
5. public class Business {  
6.     static{  
7.         System.loadLibrary("FruitFactory");  
8.     }  
9.       
10.     public Business(){  
11.           
12.     }  
13.       
14.     public native double getPrice(String name);  
15.     public native Order getOrder(String name, int amount);  
16.     public native Order getRamdomOrder();  
17.     public native void analyzeOrder(Order order);  
18.       
19.     public void notification(){  
20.         System.out.println("Got a notification.");  
21.     }  
22.       
23.     public static void notificationByStatic(){  
24.         System.out.println("Got a notification in a static method.");  
25.     }  
26. }  

[java] view plain copy

1. package com.chnic.service;  
2.   
3. import com.chnic.bean.Order;  
4.   
5. public class Business {  
6.     static{  
7.         System.loadLibrary("FruitFactory");  
8.     }  
9.       
10.     public Business(){  
11.           
12.     }  
13.       
14.     public native double getPrice(String name);  
15.     public native Order getOrder(String name, int amount);  
16.     public native Order getRamdomOrder();  
17.     public native void analyzeOrder(Order order);  
18.       
19.     public void notification(){  
20.         System.out.println("Got a notification.");  
21.     }  
22.       
23.     public static void notificationByStatic(){  
24.         System.out.println("Got a notification in a static method.");  
25.     }  
26. }  

 

這個類裏面包含4個本地方法，一個靜態初始化塊加載將要生成的dll文件。剩下的方法都是很普通的java方法，等會在backend中回調這些方法。這個類須要一個名爲Order的JavaBean。

 

Java代碼

1. package com.chnic.bean;  
2.   
3. public class Order {  
4.       
5.     private String name = "Fruit";  
6.     private double price;  
7.     private int amount = 30;  
8.       
9.     public Order(){  
10.           
11.     }  
12.   
13.     public int getAmount() {  
14.         return amount;  
15.     }  
16.    
17.     public void setAmount(int amount) {  
18.         this.amount = amount;  
19.     }  
20.   
21.     public String getName() {  
22.         return name;  
23.     }  
24.   
25.     public void setName(String name) {  
26.         this.name = name;  
27.     }  
28.   
29.     public double getPrice() {  
30.         return price;  
31.     }  
32.   
33.     public void setPrice(double price) {  
34.         this.price = price;  
35.     }  
36. }  

[java] view plain copy

1. package com.chnic.bean;  
2.   
3. public class Order {  
4.       
5.     private String name = "Fruit";  
6.     private double price;  
7.     private int amount = 30;  
8.       
9.     public Order(){  
10.           
11.     }  
12.   
13.     public int getAmount() {  
14.         return amount;  
15.     }  
16.    
17.     public void setAmount(int amount) {  
18.         this.amount = amount;  
19.     }  
20.   
21.     public String getName() {  
22.         return name;  
23.     }  
24.   
25.     public void setName(String name) {  
26.         this.name = name;  
27.     }  
28.   
29.     public double getPrice() {  
30.         return price;  
31.     }  
32.   
33.     public void setPrice(double price) {  
34.         this.price = price;  
35.     }  
36. }  

 

JavaBean中，咱們爲兩個私有屬性賦值，方便後面的例子演示。到此爲止除了測試代碼以外的Java端的代碼就所有高調了，接下來進行生成.h 頭文件、創建C++工程的工做，在這裏就一筆帶過，不熟悉的朋友請回頭看第一篇。在工程裏咱們新建一個名爲Foctory的C++ source file 文件，去實現那些native方法。具體的代碼以下。

 

Cpp代碼

1. #include <iostream.h>  
2. #include <string.h>  
3. #include "com_chnic_service_Business.h"  
4.   
5. jobject getInstance(JNIEnv* env, jclass obj_class);  
6.   
7. JNIEXPORT jdouble JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getPrice(JNIEnv* env,   
8.                                                                    jobject obj,   
9.                                                                    jstring name)  
10. {  
11.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  
12.     cout << "Before release: "  << pname << endl;  
13.   
14.     if (strcmp(pname, "Apple") == 0)  
15.     {  
16.         env->ReleaseStringUTFChars(name, pname);  
17.         cout << "After release: " << pname << endl;  
18.         return 1.2;  
19.     }   
20.     else  
21.     {  
22.         env->ReleaseStringUTFChars(name, pname);  
23.         cout << "After release: " << pname << endl;  
24.         return 2.1;  
25.     }     
26. }  
27.   
28.   
29. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getOrder(JNIEnv* env,   
30.                                                                    jobject obj,   
31.                                                                    jstring name,   
32.                                                                    jint amount)  
33. {  
34.     jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  
35.     jobject order = getInstance(env, order_class);  
36.       
37.     jmethodID setName_method = env->GetMethodID(order_class, "setName", "(Ljava/lang/String;)V");  
38.     env->CallVoidMethod(order, setName_method, name);  
39.   
40.     jmethodID setAmount_method = env->GetMethodID(order_class, "setAmount", "(I)V");  
41.     env->CallVoidMethod(order, setAmount_method, amount);  
42.   
43.     return order;  
44. }  
45.   
46. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getRamdomOrder(JNIEnv* env,   
47.                                                                          jobject obj)  
48. {  
49.     jclass business_class = env->GetObjectClass(obj);  
50.     jobject business_obj = getInstance(env, business_class);  
51.   
52.     jmethodID notification_method = env->GetMethodID(business_class, "notification", "()V");  
53.     env->CallVoidMethod(obj, notification_method);  
54.   
55.     jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  
56.     jobject order = getInstance(env, order_class);  
57.     jfieldID amount_field = env->GetFieldID(order_class, "amount", "I");  
58.     jint amount = env->GetIntField(order, amount_field);  
59.     cout << "amount: " << amount << endl;  
60.     return order;  
61. }  
62.   
63.   
64. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder (JNIEnv* env,   
65.                                                                      jclass cls,   
66.                                                                      jobject obj)  
67. {  
68.     jclass order_class = env->GetObjectClass(obj);  
69.     jmethodID getName_method = env->GetMethodID(order_class, "getName", "()Ljava/lang/String;");  
70.     jstring name_str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(obj, getName_method));  
71.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name_str, NULL);  
72.   
73.     cout << "Name in Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder: " << pname << endl;  
74.     jmethodID notification_method_static = env->GetStaticMethodID(cls, "notificationByStatic", "()V");  
75.     env->CallStaticVoidMethod(cls, notification_method_static);  
76.   
77. }  
78.   
79. jobject getInstance(JNIEnv* env, jclass obj_class)  
80. {  
81.     jmethodID construction_id = env->GetMethodID(obj_class, "<init>", "()V");  
82.     jobject obj = env->NewObject(obj_class, construction_id);  
83.     return obj;  
84. }  

[cpp] view plain copy

1. #include <iostream.h>  
2. #include <string.h>  
3. #include "com_chnic_service_Business.h"  
4.   
5. jobject getInstance(JNIEnv* env, jclass obj_class);  
6.   
7. JNIEXPORT jdouble JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getPrice(JNIEnv* env,   
8.                                                                    jobject obj,   
9.                                                                    jstring name)  
10. {  
11.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  
12.     cout << "Before release: "  << pname << endl;  
13.   
14.     if (strcmp(pname, "Apple") == 0)  
15.     {  
16.         env->ReleaseStringUTFChars(name, pname);  
17.         cout << "After release: " << pname << endl;  
18.         return 1.2;  
19.     }   
20.     else  
21.     {  
22.         env->ReleaseStringUTFChars(name, pname);  
23.         cout << "After release: " << pname << endl;  
24.         return 2.1;  
25.     }     
26. }  
27.   
28.   
29. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getOrder(JNIEnv* env,   
30.                                                                    jobject obj,   
31.                                                                    jstring name,   
32.                                                                    jint amount)  
33. {  
34.     jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  
35.     jobject order = getInstance(env, order_class);  
36.       
37.     jmethodID setName_method = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(order_class, "setName", "(Ljava/lang/String;)V");  
38.     env->CallVoidMethod(order, setName_method, name);  
39.   
40.     jmethodID setAmount_method = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(order_class, "setAmount", "(I)V");  
41.     env->CallVoidMethod(order, setAmount_method, amount);  
42.   
43.     return order;  
44. }  
45.   
46. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getRamdomOrder(JNIEnv* env,   
47.                                                                          jobject obj)  
48. {  
49.     jclass business_class = env->GetObjectClass(obj);  
50.     jobject business_obj = getInstance(env, business_class);  
51.   
52.     jmethodID notification_method = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(business_class, "notification", "()V");  
53.     env->CallVoidMethod(obj, notification_method);  
54.   
55.     jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  
56.     jobject order = getInstance(env, order_class);  
57.     jfieldID amount_field = env->GetFieldID(order_class, "amount", "I");  
58.     jint amount = env->GetIntField(order, amount_field);  
59.     cout << "amount: " << amount << endl;  
60.     return order;  
61. }  
62.   
63.   
64. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder (JNIEnv* env,   
65.                                                                      jclass cls,   
66.                                                                      jobject obj)  
67. {  
68.     jclass order_class = env->GetObjectClass(obj);  
69.     jmethodID getName_method = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(order_class, "getName", "()Ljava/lang/String;");  
70.     jstring name_str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(obj, getName_method));  
71.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name_str, NULL);  
72.   
73.     cout << "Name in Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder: " << pname << endl;  
74.     jmethodID notification_method_static = env->GetStaticMethodID(cls, "notificationByStatic", "()V");  
75.     env->CallStaticVoidMethod(cls, notification_method_static);  
76.   
77. }  
78.   
79. jobject getInstance(JNIEnv* env, jclass obj_class)  
80. {  
81.     jmethodID construction_id = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(obj_class, "<init>", "()V");  
82.     jobject obj = env->NewObject(obj_class, construction_id);  
83.     return obj;  
84. }  

 

能夠看到，在我Java中的四個本地方法在這裏所有被實現，接下來針對這四個方法來解釋下，一些JNI相關的API的使用方法。先從第一個方法講起吧：

 

1.getPrice(String name)

 

這個方法是從foreground傳遞一個類型爲string的參數到backend，而後backend判斷返回相應的價格。在cpp的代碼中， 咱們用GetStringUTFChars這個方法來把傳來的jstring變成一個UTF-8編碼的char型字符串。由於jstring的實際類型是 jobject，因此沒法直接比較。

GetStringUTFChars方法包含兩個參數，第一參數是你要處理的jstring對象，第二個參數是否須要在內存中生成一個副本對象。將 jstring轉換成爲了一個const char*了以後，咱們用string.h中帶strcmp函數來比較這兩個字符串，若是傳來的字符串是「Apple」的話咱們返回1.2。反之返回 2.1。在這裏還要多說一下ReleaseStringUTFChars這個函數，這個函數從字面上不難理解，就是釋放內存用的。有點像cpp裏的析構函 數，只不過Sun幫咱們已經封裝好了。因爲在JVM中有GC這個東東，因此多數java coder並無寫析構的習慣，不過在JNI裏是必須的了，不然容易形成內存泄露。咱們在這裏在release以前和以後分別打出這個字符串來看一下效果。

 

粗略的解釋完一些API以後，咱們編寫測試代碼。

 

Java代碼

1. Business b = new Business();          
2. System.out.println(b.getPrice("Apple"));  

[java] view plain copy

1. Business b = new Business();          
2. System.out.println(b.getPrice("Apple"));  

 

運行這段測試代碼，控制檯上打出

 

Before release: Apple
After release: ? ?
1.2

 

在release以前打印出來的是咱們「須要」的Apple，release以後就成了亂碼了。因爲傳遞的是Apple，因此獲得1.2。測試成功。

 

2. getOrder(String name, int amount)

 

在foreground中能夠經過這個方法讓backend返回一個你「指定」的Order。所謂「指定」，其實也就是指方法裏的兩個參數：name和amout，在cpp的代碼在中，會根據傳遞的兩個參數來構造一個Order。回到cpp的代碼裏。

 

Java代碼

1. jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  

[java] view plain copy

1. jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  

 

是否是以爲這句代碼似曾相識？沒錯，這句代碼很像咱們java裏寫的Class.forName(className)反射的代碼。其實在這裏 FindClass的做用和上面的forName是相似的。只不過在forName中要用完整的類名，可是在這裏必須用"/"來代替「.」。這個方法會返 回一個jclass的對象，其實也就是咱們在Java中說的類對象。

 

Java代碼

1. jmethodID construction_id = env->GetMethodID(obj_class, "<init>", "()V");  
2. jobject obj = env->NewObject(obj_class, construction_id);  

[java] view plain copy

1. jmethodID construction_id = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(obj_class, "<init>", "()V");  
2. jobject obj = env->NewObject(obj_class, construction_id);  

 

拿到"類對象"了以後，按照Java RTTI的邏輯咱們接下來就要喚醒那個類對象的構造函數了。在JNI中，包括構造函數在內的全部方法都被當作Method。每一個method都有一個特定的ID，咱們經過GetMethodID這個方法就能夠拿到咱們想要的某一個java 方法的ID。GetMethodID須要傳三個參數，第一個是很顯然jclass，第二個參數是java方法名，也就是你想取的method ID的那個方法的方法名（有些繞口 ），第三個參數是方法簽名。

 

 在這裏有必要單獨來說一講這個方法簽名，爲何要用這個東東呢？咱們知道，在Java裏方法是能夠被重載的，好比我一個類裏有public void a(int arg)和public void a(String arg)這兩個方法，在這裏用方法名來區分方法顯然就是行不通的了。方法簽名包括兩部分：參數類型和返回值類型；具體的格式：(參數1類型簽名參數2類型 簽名)返回值類型簽名。下面是java類型和年名類型的對照的一個表

 

Java類型	對應的簽名
boolean	Z
byte	B
char	C
shrot	S
int	I
long	L
float	F
double	D
void	V
Object	L用/分割包的完整類名;  Ljava/lang/String;
Array	[簽名       [I       [Ljava/lang/String;

 

其實除了本身對照手寫以外，JDK也提供了一個很好用的生成簽名的工具javap,cmd進入控制檯到你要生成簽名的那個類的目錄下。在這裏用 Order類打比方，敲入： javap -s -private Order。全部方法簽名都會被輸出，關於javap的一些參數能夠在控制檯下面輸入 javap -help查看。（作coder的 畢竟仍是要認幾個單詞的）

 

囉嗦了一大堆，仍是回到咱們剛剛的getMethodID這個方法上。由於是調用構造函數，JNI規定調用構造函數的時候傳遞的方法名應該爲<init> ,經過javap查看 咱們要的那個無參的構造函數的方法籤是()V。獲得方法簽名，最後咱們調用NewObject方法來生成一個新的對象。

 

拿到了對象，以後咱們開始爲對象jobject填充數值，仍是首先拿到setXXX方法的Method ID，以後調用Call<Type>Method來調用java方法。這裏的<Type>所指的是方法的返回類型，咱們剛剛調用 的是set方法的返回值是void，所以這裏的方法也就是CallVoidMethod，這個方法的參數除了前兩個要傳入jobject和 jmethodID以外還要傳入要調用的那個方法的參數，並且要順序必須一致，這點和Java的反射如出一轍，在這裏就很少解釋。（看到這一步是否是對 java 反射又有了本身新的理解？）

 

終於介紹完了第二個方法，下來就是測試代碼測試。

 

Java代碼

1. Order o = b.getOrder("Watermelom", 100);  
2. System.out.println("java: " + o.getName());  
3. System.out.println("java: " + o.getAmount());  

[java] view plain copy

1. Order o = b.getOrder("Watermelom", 100);  
2. System.out.println("java: " + o.getName());  
3. System.out.println("java: " + o.getAmount());  

 

控制檯打出

 

java: Watermelom
java: 100

 

就此，咱們完成了第二個方法的測試。

3.getRamdomOrder()

 

這個方法會從backend獲得一個隨機的Order對象（抱歉這裏「Random」拼錯了），而後再調用java中相應的通知方法來通知 foreground。getRamdomOrder方法沒有參數，可是所對應的C++方法裏卻有兩個參數，必定有人會不解。其實細心的朋友必定會發 現，JNI裏全部對應Java方法的C++ 方法都會比Java方法多兩個參數，第一個參數是咱們很熟悉的JNIEnv*指針，第二個參數有時是jobject有時是個jclass。針對這第二個參 數在這裏有必要多廢話兩句。

 

其實第二個參數傳遞的是包含了native本地方法的對象或者類對象，咱們知道非靜態的方法是屬於某一個對象的，而靜態方法是屬於類對象的，因此靜 態方法能夠被全部對象共享。有這個對象/類對象，咱們就能夠很方便的操做包含了native方法的對象的一些函數了。（這句話有點繞口，沒看明白的建議多 讀兩遍）。

 

廢話完了言歸正傳，由於getRamdomOrder不是靜態的，因此C++相對應的參數中傳遞來的是一個jobject對象。

 

Cpp代碼

1. jclass business_class = env->GetObjectClass(obj);  

[cpp] view plain copy

1. jclass business_class = env->GetObjectClass(obj);  

 

這一句不難理解，GetObjectClass方法能夠獲得一個對象的類對象，這句有點像Java中的Object.class。不熟悉的朋友建議 再去看一下Java反射機制。接下來的幾句C++代碼應該在以前的方法1和方法2中都解釋過。早backend端會發一個「消息」給 foreground，以後new一個新的Order類出來。接下來的三句有必要再廢話一下。

 

Cpp代碼

1. jfieldID amount_field = env->GetFieldID(order_class, "amount", "I");  
2. jint amount = env->GetIntField(order, amount_field);  
3. cout << "amount: " << amount << endl;  

[cpp] view plain copy

1. jfieldID amount_field = env->GetFieldID(order_class, "amount", "I");  
2. jint amount = env->GetIntField(order, amount_field);  
3. cout << "amount: " << amount << endl;  

 

以前我爲Order這個Javabean的amount的屬性設置了一個初始值爲30，其實就是爲了在這裏演示如何在C++中拿一個Java對象的 屬性，拿的方法和咱們以前說過的調用Java方法的程序差很少，也要先拿到一個jfieldID，以後調用Get<type>Field方法 來取得某一個對象中的某一個屬性的數值，最後cout把他打印出來。咱們編寫測試代碼來看一下最終效果。

 

Java代碼

1. Business b = new Business();                   
2. Order o2 = b.getRamdomOrder();  
3. System.out.println(o2.getName());  

[java] view plain copy

1. Business b = new Business();                   
2. Order o2 = b.getRamdomOrder();  
3. System.out.println(o2.getName());  

 

運行上述的測試代碼以後，控制檯上打出了

 

Got a notification.
amount: 30
Fruit

 

和咱們想要的結果是同樣的，測試成功。

 

4.analyzeOrder(Order order)

 

這是一個靜態方法，foreground會經過這個方法傳一個Order的對象到backend去，而後再由CPP端進行「analyze」。在這 裏咱們取出來傳遞過來的Order對象的name屬性，而後打印到控制檯上。由於這個方法是靜態static方法，因此相對應的C++方法中的第二個參數 也變成了jclass對象，也就是Business.class這個類對象。第三個參數是一個jobject對象，很明顯就是咱們傳遞過來的order對 象。

 

前5句代碼應該不難理解，就是調用getName這個方法，而後打印出來。由於JNI的API中並無提供CallStringMethod這個方 法，因此咱們用CallObjectMethod這個方法來取得name這個字符串（String很明顯也是一個Object），而後再轉型成爲 jstring。也就是下面這句代碼。

 

Cpp代碼

1. jstring name_str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(obj, getName_method));  

[cpp] view plain copy

1. jstring name_str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(obj, getName_method));  

 

取到了name這個字符串以後cout打印出來，以後調用Business這個類對象中的靜態方法notificationByStatic來通知 foreground。調用的流程以及方法和非靜態都是同樣的，只不過注意JNI中調用靜態方法的API所傳遞的一個參數是一個jclass而非 jobject（這個也不難理解，由於靜態方法是屬於class類對象的）

 

仍是編寫測試代碼測試這個方法

 

Java代碼

1. Business b = new Business();          
2. Order o = b.getOrder("Watermelom", 100);  
3. Business.analyzeOrder(o);  

[java] view plain copy

1. Business b = new Business();          
2. Order o = b.getOrder("Watermelom", 100);  
3. Business.analyzeOrder(o);  

 

控制檯上打印出

 

Name in Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder: Watermelom
Got a notification in a static method.

 

第一句是C++中cout打印出來的，第二句則是Java中的靜態方法打印出來的，和咱們想要的結果是一致的。

 

 

呼~好不容易介紹完了4個方法，最後總結一下吧。

 

1. JNI中所提供的API遠遠不止這4個方法中所使用的API。上面介紹的都是比較經常使用的，本人也不可能羅列出全部的API。
2. 瞭解了JNI編程更加有利於深刻了解Java中的反射機制，反之亦然。

 

所以若是有對JNI編程有興趣或者有更深刻的須要，能夠參考一下sun的相關文檔。在這裏上傳sun提供的JNI的API手冊，還有上面例子中所用的演示代碼給你們參考。