Android NDK - JNI中回調Java中的函數及函數簽名

在實際應用中，除了在JNI層對部分功能進行C++的實現，同時還會有在JNI中對Java函數的調用以實現某種邏輯的聯通。
在JNI中回調Java函數，其實是經過反射機制來實現的，經過反射機制取得目標函數所在的類，以及其名稱，經過NDK提供的接口在JNI層進行調用。

JNI中調用Java函數的栗子

• TestFunction.java

package com.test.jni;
public class TestFunction {
    
    public static void testFunc(){
        Log.d("tag from Java", "worked!");
    }
}

• TestFunctionJNI.cpp

const char[] method_class_from_java = "com/teest/jni/TestFunction";
const char[] method_name_from_java = "testFunc";
jclass cls_str_id = jenv->FindClass(method_from_java);
jmethodID m_Java_TestFunc = jenv->GetStaticMethodID(cls_str_id, method_name_from_java, "()V");
jenv->CallStaticObjectMethod(cls_str_id, m_Java_TestFunc);

經過如上方式就能夠實如今JNI中調用Java中函數，具體解釋以下：

• 經過反射獲取函數所在類的jclass；
• 經過反射獲取目標函數的id；
• 經過NDK提供的接口實現調用；

其中jenv爲JNI函數的環境參數，注意在反射獲取java函數時其參數及返回值數據類型的簽名。

NDK中數據類型簽名規則

關於NDK中的簽名規則以下：

字符簽名	jni中類型	java中類型
V	void	void
Z	jboolean	boolean
I	jint	int
J	jlong	long
D	jdouble	double
F	jfloat	float
B	jbyte	byte
C	jchar	char
S	jshort	short

而對於數組而言，須要以"["開始，組合以上規則便可，具體對應關係表以下：

字符簽名	jni中類型	java中類型
[Z	jbooleanArray	boolean[]
[I	jintArray	int[]
[J	jlongArray	long[]
[D	jdoubleArray	double[]
[F	jfloatArray	float[]
[B	jbyteArray	byte[]
[C	jcharArray	char[]
[S	jshortArray	short[]

以上均爲基本數據類型的簽名，對於另外兩種狀況：

1. Java類（包括自定義類）
   對於參數或者返回值類型是Java類的狀況，須要以"L"開頭，而且以";「結束，而且以」/"隔開包名路徑，而且此時在JNI中其對應接收的類型爲jobject, 而對於基本數據類型，則使用其對應的NDK中的數據類型表示便可。好比：

"Landroid/os/FileUtils;"

2. Java內部類
   對於參數或者返回值類型是Java類中的內部類的狀況，則須要在以上基礎結合"$"索引，好比：

"Landroid/os/FileUtils$FileStatus;"

講到這裏，基本上十分清楚了，可是有一個特殊狀況，細心的同窗應該能夠發現，以上列表中咱們並無標記String類型。那是由於確實存在一個例外狀況必定要小心，那就是String類。在使用其簽名時，要使用：

"Ljava/lang/String;"

若是直接使用jstring,那就會找不到。這個例外狀況必定要小心。

String[] 如何傳遞

當Java期待JNI中返回值爲String[]時，好比：

//java native API
public native String[] getValues();
//JNI native code
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL getValues(JNIEnv *jenv, jobject obj){
    jclass stringClass = jenv->FindClass("java/lang/String");
    char** user_ids = calling-other-apis //....
    jobjectArray pidsArray = jenv->NewObjectArray((jsize) 10, stringClass, nullptr);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        jstring userId = jenv->NewStringUTF(user_ids[i]);
        jenv->SetObjectArrayElement(pidsArray, i, userId);
        jenv->DeleteLocalRef(userId);
    }
    return pidsArray;
}

從以上的實例中看出，JNI中並無’jstringArray’的類型與String[]匹配，能夠替代使用的則是jobjectArray.

其中最值得關注的是如下兩點：

1. 針對String的FindClass，其供反射的關鍵詞爲'java/lang/String'
(注意String的簽名是'Ljava/lang/String;')
2. 該函數在JNI中註冊時簽名能夠寫爲： '()[Ljava/lang/String;'

JNI中的 JNIEnv 和 jobject

在每一個JNI對Java層開發的native函數中，第一第二個參數均是以下形式：

static void JNICALL test (JNIEnv *jenv, jobject obj)

• JNIEnv
  該參數表明Java環境，經過這個環境能夠調用Java中的函數，這些函數能夠在jni.h中查到，經過這些函數能夠實現Java與JNI層的交互，經過JNIEnv調用JNI函數能夠訪問java虛擬機，操做java對象；
  JNIEnv在在當前的線程有效，JNIEnv不能跨線程傳遞，相同的Java線程調用本地方法所使用的JNIEnv是相同的，一個native函數不能被不一樣的Java線程調用；該JNIEnv只想一個線程相關的結構，想成相關結構只想一個指針數組，指針數組中的內閣元素最終就會指向某一個JNI函數；
• jobject 該參數表明調用jni函數的Java類或者對象，若是native方法是非靜態的，那麼這個參數就是對Java對象的引用，若是native函數是靜態的，那麼這個參數就是對Java類的class對象的引用.