Android JNI做用及其詳解

Android JNI做用及其詳解

 

Java Native Interface (JNI)標準是Java平臺的一部分，它容許Java代碼和其餘語言寫的代碼進行交互。JNI 是本地編程接口，它使得在 Java 虛擬機 (VM) 內部運行的 Java 代碼可以與用其它編程語言(如 C、C++ 和彙編語言)編寫的應用程序和庫進行交互操做。
　　1.從如何載入.so檔案談起
　　因爲Android的應用層的類都是以Java寫的，這些Java類編譯爲Dex型式的Bytecode以後，必須靠Dalvik虛擬機(VM: Virtual Machine)來執行。VM在Android平臺裏，扮演很重要的角色。
　　此外，在執行Java類的過程當中，若是Java類須要與C組件溝通時，VM就會去載入C組件，而後讓Java的函數順利地調用到C組件的函數。此時，VM扮演着橋樑的角色，讓Java與C組件能經過標準的JNI介面而相互溝通。
　　應用層的Java類是在虛擬機(VM: Vitual Machine)上執行的，而C件不是在VM上執行，那麼Java程式又如何要求VM去載入(Load)所指定的C組件呢? 可以使用下述指令：
　　System.loadLibrary(*.so的檔案名);
　　例如，Android框架裏所提供的MediaPlayer.java類，含指令：
　　public class MediaPlayer{
　　static {
　　System.loadLibrary("media_jni");
　　}
　　}
　　這要求VM去載入Android的/system/lib/libmedia_jni.so檔案。載入*.so以後，Java類與*.so檔案就匯合起來，一塊兒執行了。
　　2.如何撰寫*.so的入口函數
　　---- JNI_OnLoad()與JNI_OnUnload()函數的用途
　　當Android的VM(Virtual Machine)執行到System.loadLibrary()函數時，首先會去執行C組件裏的JNI_OnLoad()函數。它的用途有二：
　　(1)告訴VM此C組件使用那一個JNI版本。若是你的*.so檔沒有提供JNI_OnLoad()函數，VM會默認該*.so檔是使用最老的 JNI 1.1版本。因爲新版的JNI作了許多擴充，若是須要使用JNI的新版功能，例如JNI 1.4的java.nio.ByteBuffer,就必須藉由JNI_OnLoad()函數來告知VM。
　　(2)因爲VM執行到System.loadLibrary()函數時，就會當即先呼叫JNI_OnLoad()，因此C組件的開發者能夠藉由JNI_OnLoad()來進行C組件內的初期值之設定(Initialization) 。
　　例如，在Android的/system/lib/libmedia_jni.so檔案裏，就提供了JNI_OnLoad()函數，其程式碼片斷爲：
　　//#define LOG_NDEBUG 0
　　#define LOG_TAG "MediaPlayer-JNI"
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
　　{
　　JNIEnv* env = NULL;
　　jint result = -1;
　　if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
　　LOGE("ERROR: GetEnv failed ");
　　goto bail;
　　}
　　assert(env != NULL);
　　if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {
　　LOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed ");
　　goto bail;
　　}
　　if (register_android_media_MediaRecorder(env) < 0) {
　　LOGE("ERROR: MediaRecorder native registration failed ");
　　goto bail;
　　}
　　if (register_android_media_MediaScanner(env) < 0) {
　　LOGE("ERROR: MediaScanner native registration failed ");
　　goto bail;
　　}
　　if (register_android_media_MediaMetadataRetriever(env) < 0) {
　　LOGE("ERROR: MediaMetadataRetriever native registration failed ");
　　goto bail;
　　}
　　result = JNI_VERSION_1_4;
　　bail:
　　return result;
　　}
　　此函數回傳JNI_VERSION_1_4值給VM，因而VM知道了其所使用的JNI版本了。此外，它也作了一些初期的動做(可呼叫任何本地函數)，例如指令：
　　if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {
　　LOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed ");
　　goto bail;
　　}
　　就將此組件提供的各個本地函數(Native Function)登記到VM裏，以便能加快後續呼叫本地函數的效率。
　　JNI_OnUnload()函數與JNI_OnLoad()相對應的。在載入C組件時會當即呼叫JNI_OnLoad()來進行組件內的初期動做;而當VM釋放該C組件時，則會呼叫JNI_OnUnload()函數來進行善後清除動做。當VM呼叫JNI_OnLoad()或 JNI_Unload()函數時，都會將VM的指針(Pointer)傳遞給它們，其參數以下：
　　jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) { }
　　jint JNI_OnUnload(JavaVM* vm, void* reserved){ }
　　在JNI_OnLoad()函數裏，就透過VM之指標而取得JNIEnv之指標值，並存入env指標變數裏，以下述指令：
　jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){
　　JNIEnv* env = NULL;
　　jint result = -1;
　　if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
　　LOGE("ERROR: GetEnv failed ");
　　goto bail;
　　}
　　}
　　因爲VM一般是多執行緒(Multi-threading)的執行環境。每個執行緒在呼叫JNI_OnLoad()時，所傳遞進來的JNIEnv 指標值都是不一樣的。爲了配合這種多執行緒的環境，C組件開發者在撰寫本地函數時，可藉由JNIEnv指標值之不一樣而避免執行緒的資料衝突問題，才能確保所寫的本地函數能安全地在Android的多執行緒VM裏安全地執行。基於這個理由，當在呼叫C組件的函數時，都會將JNIEnv指標值傳遞給它，以下：
　　jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
　　{
　　JNIEnv* env = NULL;
　　if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {
　　}
　　}
　　這JNI_OnLoad()呼叫register_android_media_MediaPlayer(env)函數時，就將env指標值傳遞過去。如此，在register_android_media_MediaPlayer()函數就能藉由該指標值而區別不一樣的執行緒，以便化解資料衝突的問題。
　　例如，在register_android_media_MediaPlayer()函數裏，可撰寫下述指令：
　　if ((*env)->MonitorEnter(env, obj) != JNI_OK) {
　　}
　　查看是否已經有其餘執行緒進入此物件，若是沒有，此執行緒就進入該物件裏執行了。還有，也可撰寫下述指令：
　　if ((*env)->MonitorExit(env, obj) != JNI_OK) {
　　}
　　查看是否此執行緒正在此物件內執行，若是是，此執行緒就會當即離開。
　　3.registerNativeMethods()函數的用途
　　應用層級的Java類別透過VM而呼叫到本地函數。通常是仰賴VM去尋找*.so裏的本地函數。若是須要連續呼叫不少次，每次都須要尋找一遍，會多花許多時間。此時，組件開發者能夠自行將本地函數向VM進行登記。例如，在Android的/system/lib/libmedia_jni.so檔案裏的代碼段以下：
　　//#define LOG_NDEBUG 0
　　#define LOG_TAG "MediaPlayer-JNI"
　　static JNINativeMethod gMethods[] = {
　　{"setDataSource", "(Ljava/lang/String;)V",
　　(void *)android_media_MediaPlayer_setDataSource},
{"setDataSource", "(Ljava/io/FileDescriptor;JJ)V",
　　(void *)android_media_MediaPlayer_setDataSourceFD},
　　{"prepare", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_prepare},
　　{"prepareAsync", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_prepareAsync},
　　{"_start", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_start},
　　{"_stop", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_stop},
　　{"getVideoWidth", "()I", (void *)android_media_MediaPlayer_getVideoWidth},
　　{"getVideoHeight", "()I", (void *)android_media_MediaPlayer_getVideoHeight},
　　{"seekTo", "(I)V", (void *)android_media_MediaPlayer_seekTo},
　　{"_pause", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_pause},
　　{"isPlaying", "()Z", (void *)android_media_MediaPlayer_isPlaying},
　　{"getCurrentPosition", "()I", (void *)android_media_MediaPlayer_getCurrentPosition},
　　{"getDuration", "()I", (void *)android_media_MediaPlayer_getDuration},
　　{"_release", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_release},
　　{"_reset", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_reset},
　　{"setAudioStreamType","(I)V", (void *)android_media_MediaPlayer_setAudioStreamType},
　　{"setLooping", "(Z)V", (void *)android_media_MediaPlayer_setLooping},
　　{"setVolume", "(FF)V", (void *)android_media_MediaPlayer_setVolume},
　　{"getFrameAt", "(I)Landroid/graphics/Bitmap;",
　　(void *)android_media_MediaPlayer_getFrameAt},
　　{"native_setup", "(Ljava/lang/Object;)V",
　　(void *)android_media_MediaPlayer_native_setup},
　　{"native_finalize", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_native_finalize},
　　};
　　static int register_android_media_MediaPlayer(JNIEnv *env){
　　return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env,
　　"android/media/MediaPlayer", gMethods, NELEM(gMethods));
　　}
　　jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){
　if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {
　　LOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed ");
　　goto bail;
　　}
　　}
　　當VM載入libmedia_jni.so檔案時，就呼叫JNI_OnLoad()函數。接着，JNI_OnLoad()呼叫 register_android_media_MediaPlayer()函數。此時，就呼叫到 AndroidRuntime::registerNativeMethods()函數，向VM(即AndroidRuntime)登記 gMethods[]表格所含的本地函數了。簡而言之，registerNativeMethods()函數的用途有二：
　　(1)更有效率去找到函數。
　　(2)可在執行期間進行抽換。因爲gMethods[]是一個<名稱，函數指針>對照表，在程序執行時，可屢次呼叫registerNativeMethods()函數來更換本地函數之指針，而達到彈性抽換本地函數之目的

 

4.Andoird 中使用了一種不一樣傳統Java JNI的方式來定義其native的函數。其中很重要的區別是Andorid使用了一種Java 和 C 函數的映射表數組，並在其中描述了函數的參數和返回值。這個數組的類型是JNINativeMethod，定義以下：　　typedef struct {
　　const char* name;
　　const char* signature;
　　void* fnPtr;
　　} JNINativeMethod;
　　其中比較難以理解的是第二個參數，例如
　　"()V"
　　"(II)V"
　　"(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"
　　實際上這些字符是與函數的參數類型一一對應的。
　　"()" 中的字符表示參數，後面的則表明返回值。例如"()V" 就表示void Func();
　　"(II)V" 表示 void Func(int, int);
　　具體的每個字符的對應關係以下
　　字符 Java類型 C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
　　數組則以"["開始，用兩個字符表示
　　[I jintArray int[]
　　[F jfloatArray float[]
　　[B jbyteArray byte[]
　　[C jcharArray char[]
　　[S jshortArray short[]
　　[D jdoubleArray double[]
　　[J jlongArray long[]
[Z jbooleanArray boolean[]
　　上面的都是基本類型。若是Java函數的參數是class，則以"L"開頭，以";"結尾，中間是用"/" 隔開的包及類名。而其對應的C函數名的參數則爲jobject. 一個例外是String類，其對應的類爲jstring
　　Ljava/lang/String; String jstring
　　Ljava/net/Socket; Socket jobject
　　若是JAVA函數位於一個嵌入類，則用$做爲類名間的分隔符。
　　例如 "(Ljava/lang/String;Landroid/os/FileUtils$FileStatus;)Z"
　　Android JNI編程實踐
　　1、直接使用java自己jni接口(windows/ubuntu)
　　1.在Eclipsh中新建一個android應用程序。兩個類：一個繼承於Activity，UI顯示用。另外一個包含native方法。編譯生成全部類。
　　jnitest.java文件：
　　package com.hello.jnitest;
　　import android.app.Activity;
　　import android.os.Bundle;
　　public class jnitest extends Activity {
　　@Override
　　public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
　　super.onCreate(savedInstanceState);
　　setContentView(R.layout.main);
　　Nadd cal = new Nadd();
　　setTitle("The Native Add Result is " + String.valueOf(cal.nadd(10, 19)));
　　}
　　}
　　Nadd.java文件：
　　package com.hello.jnitest;
　　public class Nadd {
　　static {
　　System.loadLibrary ("Nadd");
　　}
　　public native int nadd(int a, int b);
　　}
　　以上在windows中完成。
　　2.使用javah命令生成C/C++的.h文件。注意類要包含包名，路徑文件夾下要包含全部包中的類，不然會報找不到類的錯誤。classpath參數指定到包名前一級文件夾，文件夾層次結構要符合java類的組織層次結構。
　　javah -classpath ../jnitest/bin com.hello.jnitest.Nadd
　　com_hello_jnitest_Nadd .h文件：
　　#include 
　　#ifndef _Included_com_hello_jnitest_Nadd
　　#define _Included_com_hello_jnitest_Nadd
　　#ifdef __cplusplus
　　extern "C" {
　　#endif
　　JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_hello_jnitest_Nadd_nadd
(JNIEnv *, jobject, jint, jint);
　　#ifdef __cplusplus
　　}
　　#endif
　　#endif
　　3.編輯.c文件實現native方法。
　　com_hello_jnitest_Nadd.c文件：
　　#include 
　　#include "com_hello_jnitest_Nadd.h"
　　JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_hello_jnitest_Nadd_nadd(JNIEnv * env, jobject c, jint a, jint b)
　　{
　　return (a+b);
　　}
　　4.編譯.c文件生存動態庫。
　　arm-none-linux-gnueabi-gcc -I/home/a/work/android/jdk1.6.0_17/include -I/home/a/work/android/jdk1.6.0_17/include/linux -fpic -c com_hello_jnitest_Nadd.c
　　arm-none-linux-gnueabi-ld -T/home/a/CodeSourcery/Sourcery_G++_Lite/arm-none-linux-gnueabi/lib/ldscripts/armelf_linux_eabi.xsc -share -o libNadd.so com_hello_jnitest_Nadd.o
　　獲得libNadd.so文件。
　　以上在ubuntu中完成。
　　5.將相應的動態庫文件push到avd的system/lib中:adb push libNadd.so /system/lib。若提示Read-only file system錯誤，運行adb remount命令，便可。
　　Adb push libNadd.so /system/lib
　　6.在eclipsh中運行原應用程序便可。
　　以上在windows中完成。
　　對於一中生成的so文件也可採用二中的方法編譯進apk包中。只需在工程文件夾中建libsarmeabi文件夾(其餘文件夾名無效，只創建libs文件夾也無效)，而後將so文件拷入，編譯工程便可。
　　二.使用NDK生成本地方法(ubuntu and windows)
　　1.安裝NDK：解壓，而後進入NDK解壓後的目錄，運行build/host-setup.sh(須要Make 3.81和awk)。如有錯，修改host-setup.sh文件：將#!/bin/sh修改成#!/bin/bash，再次運行便可。
　　2.在apps文件夾下創建本身的工程文件夾，而後在該文件夾下建一文件Application.mk和項project文件夾。
　　Application.mk文件：
　　APP_PROJECT_PATH := $(call my-dir)/project
　　APP_MODULES := myjni
　　3.在project文件夾下建一jni文件夾，而後新建Android.mk和myjni.c。這裏不須要用javah生成相應的.h文件，但函數名要包含相應的完整的包、類名。
　　4.編輯相應文件內容。
　　Android.mk文件：
　　# Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project
　　#
　　# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
　　# you may not use this file except in compliance with the License.
　　# You may obtain a copy of the License at
　　#
　　# http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
　　#
　　# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
　　# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
　　# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
　　# See the License for the specific language governing permissions and
　　# limitations under the License.
　　#
　　LOCAL_PATH := $(call my-dir)
　　include $(CLEAR_VARS)
　　LOCAL_MODULE := myjni
　　LOCAL_SRC_FILES := myjni.c
　　include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
　　myjni.c文件：
　　#include 
　　#include 
　　jstring
　　Java_com_hello_NdkTest_NdkTest_stringFromJNI( JNIEnv* env,
　　jobject thiz )
　　{
　　return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from My-JNI !");
　　}
　　myjni文件組織：
　　a@ubuntu:~/work/android/ndk-1.6_r1/apps$ tree myjni
　　myjni
　　|-- Application.mk
　　`-- project
　　|-- jni
　　| |-- Android.mk
　　| `-- myjni.c
　　`-- libs
　　`-- armeabi
　　`-- libmyjni.so
　　4 directories, 4 files
　　5.編譯：make APP=myjni.
　　以上內容在ubuntu完成。如下內容在windows中完成。固然也能夠在ubuntu中完成。
　　6.在eclipsh中建立android application。將myjni中自動生成的libs文件夾拷貝到當前工程文件夾中，編譯運行便可。
　　NdkTest.java文件：
　　package com.hello.NdkTest;
　　import android.app.Activity;
　　import android.os.Bundle;
　import android.widget.TextView;
　　public class NdkTest extends Activity {
　　@Override
　　public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
　　super.onCreate(savedInstanceState);
　　TextView tv = new TextView(this);
　　tv.setText( stringFromJNI() );
　　setContentView(tv);
　　}
　　public native String stringFromJNI();
　　static {
　　System.loadLibrary("myjni");
　　}
　　}
　　對於二中生成的so文件也可採用一中的方法push到avd中運行

 

本篇將介紹在JNI編程中如何傳遞參數和返回值。　　首先要強調的是，native方法不但能夠傳遞Java的基本類型作參數，還能夠傳遞更復雜的類型，好比String，數組，甚至自定義的類。這一切均可以在jni.h中找到答案。
　　1. Java基本類型的傳遞
　　用過Java的人都知道，Java中的基本類型包括boolean，byte，char，short，int，long，float，double 這樣幾種，若是你用這幾種類型作native方法的參數，當你經過javah -jni生成.h文件的時候，只要看一下生成的.h文件，就會一清二楚，這些類型分別對應的類型是 jboolean，jbyte，jchar，jshort，jint，jlong，jfloat，jdouble 。這幾種類型幾乎均可以當成對應的C++類型來用，因此沒什麼好說的。
　　2. String參數的傳遞
　　Java的String和C++的string是不能對等起來的，因此處理起來比較麻煩。先看一個例子，
　　class Prompt {
　　// native method that prints a prompt and reads a line
　　private native String getLine(String prompt);
　　public static void main(String args[]) {
　　Prompt p = new Prompt();
　　String input = p.getLine("Type a line: ");
　　System.out.println("User typed: " + input);
　　}
　　static {
　　System.loadLibrary("Prompt");
　　}
　　}
　　在這個例子中，咱們要實現一個native方法
　　String getLine(String prompt);
　　讀入一個String參數，返回一個String值。
　　經過執行javah -jni獲得的頭文件是這樣的
　　#include 
　#ifndef _Included_Prompt
　　#define _Included_Prompt
　　#ifdef __cplusplus
　　extern "C" {
　　#endif
　　JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Prompt_getLine(JNIEnv *env, jobject this, jstring prompt);
　　#ifdef __cplusplus
　　}
　　#endif
　　#endif
　　jstring是JNI中對應於String的類型，可是和基本類型不一樣的是，jstring不能直接看成C++的string用。若是你用
　　cout << prompt << endl;
　　編譯器確定會扔給你一個錯誤信息的。
　　其實要處理jstring有不少種方式，這裏只講一種我認爲最簡單的方式，看下面這個例子，
　　#include "Prompt.h"
　　#include 
　　JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Prompt_getLine(JNIEnv *env, jobject obj, jstring prompt)
　　{
　　const char* str;
　　str = env->GetStringUTFChars(prompt, false);
　　if(str == NULL) {
　　return NULL;
　　}
　　std::cout << str << std::endl;
　　env->ReleaseStringUTFChars(prompt, str);
　　char* tmpstr = "return string succeeded";
　　jstring rtstr = env->NewStringUTF(tmpstr);
　　return rtstr;
　　}
　　在上面的例子中，做爲參數的prompt不能直接被C++程序使用，先作了以下轉換
　　str = env->GetStringUTFChars(prompt, false);
　　將jstring類型變成一個char*類型。
　　返回的時候，要生成一個jstring類型的對象，也必須經過以下命令，
　　jstring rtstr = env->NewStringUTF(tmpstr);
　　這裏用到的GetStringUTFChars和NewStringUTF都是JNI提供的處理String類型的函數，還有其餘的函數這裏就不一一列舉了。
　　3. 數組類型的傳遞
　　和String同樣，JNI爲Java基本類型的數組提供了j*Array類型，好比int[]對應的就是jintArray。來看一個傳遞int數組的例子，Java程序就不寫了，
　　JNIEXPORT jint JNICALL Java_IntArray_sumArray(JNIEnv *env, jobject obj, jintArray arr)
　　{
　　jint *carr;
　　carr = env->GetIntArrayElements(arr, false);
if(carr == NULL) {
　　return 0;
　　}
　　jint sum = 0;
　　for(int i=0; i<10; i++) {
　　sum += carr[i];
　　}
　　env->ReleaseIntArrayElements(arr, carr, 0);
　　return sum;
　　}
　　這個例子中的GetIntArrayElements和ReleaseIntArrayElements函數就是JNI提供用於處理int數組的函數。若是試圖用arr[i]的方式去訪問jintArray類型，毫無疑問會出錯。JNI還提供了另外一對函數GetIntArrayRegion和 ReleaseIntArrayRegion訪問int數組，就不介紹了，對於其餘基本類型的數組，方法相似。
　　4. 二維數組和String數組
　　在JNI中，二維數組和String數組都被視爲object數組，由於數組和String被視爲object。仍然用一個例子來講明，此次是一個二維int數組，做爲返回值。
　　JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_ObjectArrayTest_initInt2DArray(JNIEnv *env, jclass cls, int size)
　　{
　　jobjectArray result;
　　jclass intArrCls = env->FindClass("[I");
　　result = env->NewObjectArray(size, intArrCls, NULL);
　　for (int i = 0; i < size; i++) {
　　jint tmp[256];
　　jintArray iarr = env->NewIntArray(size);
　　for(int j = 0; j < size; j++) {
　　tmp[j] = i + j;
　　}
　　env->SetIntArrayRegion(iarr, 0, size, tmp);
　　env->SetObjectArrayElement(result, i, iarr);
　　env->DeleteLocalRef(iarr);
　　}
　　return result;
　　}
　　上面代碼中的第三行，
　　jobjectArray result;
　　由於要返回值，因此須要新建一個jobjectArray對象。
　　jclass intArrCls = env->FindClass("[I");
　　是建立一個jclass的引用，由於 result的元素是一維int數組的引用，因此intArrCls必須是一維int數組的引用，這一點是如何保證的呢?注意FindClass的參數" [I"，JNI就是經過它來肯定引用的類型的，I表示是int類型，[標識是數組。對於其餘的類型，都有相應的表示方法，
　　Z boolean
　　B byte
　　C char
　　S short
　　I int
　　J long
　　F float
　　D double
　　String是經過「Ljava/lang/String;」表示的，那相應的，String數組就應該是「[Ljava/lang/String;」。
　　仍是回到代碼，
　　result = env->NewObjectArray(size, intArrCls, NULL);
　　的做用是爲result分配空間。
　　jintArray iarr = env->NewIntArray(size);
　　是爲一維int數組iarr分配空間。
　　env->SetIntArrayRegion(iarr, 0, size, tmp);
　　是爲iarr賦值。
　　env->SetObjectArrayElement(result, i, iarr);
　　是爲result的第i個元素賦值。
　　經過上面這些步驟，咱們就建立了一個二維int數組，並賦值完畢，這樣就能夠作爲參數返回了。
　　若是瞭解了上面介紹的這些內容，基本上大部分的任務均可以對付了。雖然在操做數組類型，尤爲是二維數組和String數組的時候，比起在單獨的語言中編程要麻煩，但既然咱們享受了跨語言編程的好處，必然要付出必定的代價。
　　有一點要補充的是，本文所用到的函數調用方式都是針對C++的，若是要在C中使用，全部的env->都要被替換成(*env)->，並且後面的函數中須要增長一個參數env，具體請看一下jni.h的代碼。另外還有些省略的內容，能夠參考JNI的文檔：Java Native Interface 6.0 Specification，在JDK的文檔裏就能夠找到。若是要進行更深刻的JNI編程，須要仔細閱讀這個文檔。接下來的高級篇，也會討論更深刻的話題

 

在本篇中，將會涉及關於JNI編程更深刻的話題，包括：在native方法中訪問Java類的域和方法，將Java中自定義的類做爲參數和返回值傳遞等等。瞭解這些內容，將會對JNI編程有更深刻的理解，寫出的程序也更清晰，易用性更好。　　1. 在通常的Java類中定義native方法
　　在前兩篇的例子中，都是將native方法放在main方法的Java類中，實際上，徹底能夠在任何類中定義native方法。這樣，對於外部來講，這個類和其餘的Java類沒有任何區別。
　　2. 訪問Java類的域和方法
　　native方法雖然是native的，但畢竟是方法，那麼就應該同其餘方法同樣，可以訪問類的私有域和方法。實際上，JNI的確能夠作到這一點，咱們經過幾個例子來講明，
　　public class ClassA {
　String str_ = "abcde";
　　int number_;
　　public native void nativeMethod();
　　private void javaMethod() {
　　System.out.println("call java method succeeded");
　　}
　　static {
　　System.loadLibrary("ClassA");
　　}
　　}
　　在這個例子中，咱們在一個沒有main方法的Java類中定義了native方法。咱們將演示如何在nativeMethod()中訪問域str_，number_和方法javaMethod()，nativeMethod()的C++實現以下，
　　JNIEXPORT void JNICALL Java_testclass_ClassCallDLL_nativeMethod(JNIEnv *env, jobject obj) {
　　// access field
　　jclass cls = env->GetObjectClass(obj);
　　jfieldID fid = env->GetFieldID(cls, "str_", "Ljava/lang/String;");
　　jstring jstr = (jstring)env->GetObjectField(obj, fid);
　　const char *str = env->GetStringUTFChars(jstr, false);
　　if(std::string(str) == "abcde")
　　std::cout << "access field succeeded" << std::endl;
　　jint i = 2468;
　　fid = env->GetFieldID(cls, "number_", "I");
　　env->SetIntField(obj, fid, i);
　　// access method
　　jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "javaMethod", "()V");
　　env->CallVoidMethod(obj, mid);
　　}
　　上面的代碼中，經過以下兩行代碼得到str_的值，
　　jfieldID fid = env->GetFieldID(cls, "str_", "Ljava/lang/String;");
　　jstring jstr = (jstring)env->GetObjectField(obj, fid);
　　第一行代碼得到str_的id，在GetFieldID函數的調用中須要指定str_的類型，第二行代碼經過str_的id得到它的值，固然咱們讀到的是一個jstring類型，不能直接顯示，須要轉化爲char*類型。
　　接下來咱們看如何給Java類的域賦值，看下面兩行代碼，
　　fid = env->GetFieldID(cls, "number_", "I");
　　env->SetIntField(obj, fid, i);
　　第一行代碼同前面同樣，得到number_的id，第二行咱們經過SetIntField函數將i的值賦給number_，其餘相似的函數能夠參考JDK的文檔。
　訪問javaMethod()的過程同訪問域相似，
　　jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "javaMethod", "()V");
　　env->CallVoidMethod(obj, mid);
　　須要強調的是，在GetMethodID中，咱們須要指定javaMethod方法的類型，域的類型很容易理解，方法的類型如何定義呢，在上面的例子中，咱們用的是()V，V表示返回值爲空，()表示參數爲空。若是是更復雜的函數類型如何表示?看一個例子，
　　long f (int n, String s, int[] arr);
　　這個函數的類型符號是(ILjava/lang/String;[I)J，I表示int類型，Ljava/lang/String;表示String類型，[I表示int數組，J表示long。這些均可以在文檔中查到。
　　3. 在native方法中使用用戶定義的類
　　JNI不只能使用Java的基礎類型，還能使用用戶定義的類，這樣靈活性就大多了。大致上使用自定義的類和使用Java的基礎類(好比 String)沒有太大的區別，關鍵的一點是，若是要使用自定義類，首先要能訪問類的構造函數，看下面這一段代碼，咱們在native方法中使用了自定義的Java類ClassB，
　　jclass cls = env->FindClass("Ltestclass/ClassB;");
　　jmethodID id = env->GetMethodID(cls, "", "(D)V");
　　jdouble dd = 0.033;
　　jvalue args[1];
　　args[0].d = dd;
　　jobject obj = env->NewObjectA(cls, id, args);
　　首先要建立一個自定義類的引用，經過FindClass函數來完成，參數同前面介紹的建立String對象的引用相似，只不過類名稱變成自定義類的名稱。而後經過GetMethodID函數得到這個類的構造函數，注意這裏方法的名稱是""，它表示這是一個構造函數。
　　jobject obj = env->NewObjectA(cls, id, args);
　　生成了一個ClassB的對象，args是ClassB的構造函數的參數，它是一個jvalue*類型。
　　經過以上介紹的三部份內容，native方法已經看起來徹底像Java本身的方法了，至少主要功能上齊備了，只是實現上稍麻煩。而瞭解了這些，JNI編程的水平也更上一層樓。下面要討論的話題也是一個重要內容，至少若是沒有它，咱們的程序只能停留在演示階段，不具備實用價值。
　　4. 異常處理
　　在C++和Java的編程中，異常處理都是一個重要的內容。可是在JNI中，麻煩就來了，native方法是經過C++實現的，若是在native方法中發生了異常，如何傳導到Java呢?
　JNI提供了實現這種功能的機制。咱們能夠經過下面這段代碼拋出一個Java能夠接收的異常，
　　jclass errCls;
　　env->ExceptionDescribe();
　　env->ExceptionClear();
　　errCls = env->FindClass("java/lang/IllegalArgumentException");
　　env->ThrowNew(errCls, "thrown from C++ code");
　　若是要拋出其餘類型的異常，替換掉FindClass的參數便可。這樣，在Java中就能夠接收到native方法中拋出的異常。
　　至此，JNI編程系列的內容就徹底結束了，這些內容都是本人的原創，經過查閱文檔和網上的各類文章總結出來的，相信除了JDK的文檔外，沒有比這更全面的講述JNI編程的文章了。固然，限於篇幅，有些地方不可能講的很細。限於水平，也可能有一些錯誤。文中所用的代碼，都親自編譯執行過