本地方法怎麼映射Java層的數據類型

前言

Java 語言上定義了不一樣的數據類型，好比有基礎類型int、double等等，還有全部類的父類Object等，這些都是 Java 層面的類型，而使用本地方法的處理過程須要有它們對應的類型。

大概的流程

Java 層編寫的本地方法，被編譯器編譯爲字節碼，字節碼將按照規範將不一樣類型的參數給記錄到 class 文件中，好比 B 表示 byte、I 表示 int、J 表示 long 等等。那麼一個以下的本地方法，被記錄爲(Ljava/lang/Object;II)V。

public static native void test(Object o,  int  i, int i2);
複製代碼

上述對應的方法被註冊JVM中，當執行到調用本地方法時則會按照類型映射轉換成本地數據類型，好比int->jint和Object->jobject。這裏其實 int 和 jint 在 C++ 中是同樣的，只是用 typedef 定義了另一個名稱而已，而 jobject 是一個指針，執行引擎在執行 Java 層邏輯時生成了 Object 對象，它在 JVM 層有專門的數據結構，這裏的 jobject 就是指向這個結構的指針，在須要使用時能夠強制轉換成 JVM 層的數據結構，而後便可對其進行操做。另外，JVM 中用 oop 來表示對象指針。

基礎類型映射

Java Type	Native Type	value
boolean	jboolean	true或false
byte	jbyte	-128~127
short	jshort	-pow(2,15)~pow(2,15)-1
int	jint	-pow(2,31)~pow(2,31)-1
long	jlong	-pow(2,63)~pow(2,63)-1
float	jfloat	IEEE754標準單精度浮點數
double	jdouble	IEEE754標準雙精度浮點數
char	jchar	16位不帶符號，Unicode字符

引用類型映射

除了基礎的類型映射外，Java 層其餘對象類型爲引用類型，那麼本地方法對應的是 jobject 類型，另外，它還會派生出常常用的一些子類，好比 jstring、jclass 等等，具體以下，

class _jobject {};
class _jclass : public _jobject {};
class _jthrowable : public _jobject {};
class _jstring : public _jobject {};
class _jarray : public _jobject {};
class _jbooleanArray : public _jarray {};
class _jbyteArray : public _jarray {};
class _jcharArray : public _jarray {};
class _jshortArray : public _jarray {};
class _jintArray : public _jarray {};
class _jlongArray : public _jarray {};
class _jfloatArray : public _jarray {};
class _jdoubleArray : public _jarray {};
class _jobjectArray : public _jarray {};
複製代碼

能夠看到定義了_jobject類，該類爲空類，而其餘的類包括_jclass _jthrowable _jstring _jarray都是繼承_jobject類。此外，數組類型還派生出了9個子類，分別對應基礎類型數組和引用類型數組。

前面定義完類後再定義指針別名，這裏的就是本地方法的類型了。另外，這些都是 C++ 的定義，若是是 C 編譯器則會使用 struct 來定義 _jobject，而非 class。

typedef _jobject *jobject;
typedef _jclass *jclass;
typedef _jthrowable *jthrowable;
typedef _jstring *jstring;
typedef _jarray *jarray;
typedef _jbooleanArray *jbooleanArray;
typedef _jbyteArray *jbyteArray;
typedef _jcharArray *jcharArray;
typedef _jshortArray *jshortArray;
typedef _jintArray *jintArray;
typedef _jlongArray *jlongArray;
typedef _jfloatArray *jfloatArray;
typedef _jdoubleArray *jdoubleArray;
typedef _jobjectArray *jobjectArray;
複製代碼

CPP的空類

上面的引用類型定義爲空類，這裏瞭解下C++的空類，一般咱們要定義一個空類能夠以下兩種方式，

class Empty{}
複製代碼

struct Empty{}
複製代碼

通過上述定義後的空類，它的大小爲1，可是一個空類啥都沒有的話它有什麼用呢？其實它能夠用來區分不一樣的對象，空類定義的不一樣對象擁有不一樣的地址，使用new操做出來的對象也有不一樣的指針，並且空類也能區分不一樣的類別。

指針轉換

因此有了這些類型映射後咱們是怎麼聯繫起來使用的呢？其實很簡單，答案就是進行指針轉換，前面提到過 Java 層的對象在 JVM 中是有必定的數據結構的，即用 oop 來表示對象指針，那麼 jobject 能夠做以下轉換，其中 handle 即爲 jobject 類型。

oop result = *reinterpret_cast<oop*>(handle);
複製代碼

轉換成 oop 後要進一步處理就很方便了，好比想要獲取一些類相關的元數據時可使用其中的 klass 來獲取。

總結

以上，Java 層定義的類型在本地方法有着與之相對應的數據類型，並且 Java 層源碼被編譯爲字節碼後保存了本地方法參數對應的類型，JVM 執行時能夠根據不一樣的類型轉換成本地方法對應的類型，而本地方法定義的類型都爲空類，主要做用是用來綁定對象，而且能夠區分對象類型，在必要時刻經過指針轉換便可訪問對象或類元數據。

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