JNI由淺入深_9_JNI 異常處理
1 、本地代碼中如何緩存和拋出異常
下面的代碼中演示瞭如何聲明一個會拋出異常的本地方法。CatchThrow這個類聲明瞭一個會拋出IllegalArgumentException異常的名叫doit的本地方法。<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;">class CatchThrow {
private native void doit()
throws IllegalArgumentException;
private void callback() throwsNullPointerException {
throw newNullPointerException("CatchThrow.callback");
}
public static void main(String args[]) {
CatchThrow c = new CatchThrow();
try {
c.doit();
} catch (Exception e) {
System.out.println("InJava:\n\t" + e);
}
}
static {
System.loadLibrary("CatchThrow");
}
}</span>
Main方法調用本地方法doit，doit方法的實現以下：<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;">JNIEXPORT void JNICALL
Java_CatchThrow_doit(JNIEnv*env, jobject obj)
{
jthrowable exc;
jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env,obj);
jmethodID mid =
(*env)->GetMethodID(env, cls,"callback", "()V");
if (mid == NULL) {
return;
}
(*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid);
exc = (*env)->ExceptionOccurred(env);
if (exc) {
/* We don't do much with the exception,except that
we print a debug message for it,clear it, and
throw a new exception. */
jclass newExcCls;
(*env)->ExceptionDescribe(env);
(*env)->ExceptionClear(env);
newExcCls = (*env)->FindClass(env,
"java/lang/IllegalArgumentException");
if (newExcCls == NULL) {
/* Unable to find the exceptionclass, give up. */
return;
}
(*env)->ThrowNew(env, newExcCls,"thrown from C code");
}
}</span>
運行程序，輸出是：
java.lang.NullPointerException:
at CatchThrow.callback(CatchThrow.java)
at CatchThrow.doit(Native Method)
at CatchThrow.main(CatchThrow.java)
In Java:
java.lang.IllegalArgumentException:thrown from C code
回調方法拋出一個NullPointerException異常。當CallVoidMethod把控制權交給本地方法時，本地代碼會經過ExceptionOccurred來檢查這個異常。在咱們的例子中，當一個異常被檢測到時，本地代碼經過調用ExceptionDescribe來輸出一個關於這個異常的描述信息，而後經過調用ExceptionClear清除異常信息，最後，拋出一個IllegalArgumentException。
和JAVA中的異常機制不同，JNI拋出的異常（例如，經過ThrowNew方法）不被處理的話，不會當即終止本地方法的執行。異常發生後，JNI程序員必須手動處理。
1.1 製做一個拋出異常的工具函數
拋出異常一般須要兩步：經過FindClass找到異常類、調用ThrowNew函數生成異常。爲了簡化這個過程，咱們寫了一個工具函數專門用來生成一個指定名字的異常。
<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;">void
JNU_ThrowByName(JNIEnv *env, const char *name,const char *msg)
{
jclass cls = (*env)->FindClass(env, name);
/* if cls is NULL, an exception has already been thrown */
if (cls != NULL) {
(*env)->ThrowNew(env, cls, msg);
}
/* free the local ref */
(*env)->DeleteLocalRef(env, cls);
}</span>
本書中，若是一個函數有JNU前綴的話，意味它是一個工具函數。JNU_ThrowByName這個工具函數首先使用FindClass函數來找到異常類，若是FindClass執行失敗（返回NULL），VM會拋出一個異常（好比NowClassDefFoundError），這種狀況下JNI_ThrowByName不會再拋出另一個異常。若是FindClass執行成功的話，咱們就經過ThrowNew來拋出一個指定名字的異常。當函數JNU_ThrowByName返回時，它會保證有一個異常須要處理，但這個異常不必定是name參數指定的異常。當函數返回時，記得要刪除指向異常類的局部引用。向DeleteLocalRef傳遞NULL不會產生做用。
2 妥善地處理異常
JNI程序員必須可以預測到可能會發生異常的地方，並編寫代碼進行檢查。妥善地異常處理有時很繁鎖，可是一個高質量的程序不可或缺的。2.1 異常檢查
檢查一個異常是否發生有兩種方式。第一種方式是：大部分JNI函數會經過特定的返回值（好比NULL）來表示已經發生了一個錯誤，而且當前線程中有一個異常須要處理。在C語言中，用返回值來標識錯誤信息是一個很常見的方式。下面的例子中演示瞭如何經過GetFieldID的返回值來檢查錯誤。這個例子包含兩部分，定義了一些實例字段（handle、length、width）的類Window和一個緩存這些字段的字段ID的本地方法。雖然這些字段位於Window類中，調用GetFieldID時，咱們仍然須要檢查是否有錯誤發生，由於VM可能沒有足夠的內存分配給字段ID。
<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;"> /* a class in the Java programming language */
public class Window {
long handle;
int length;
int width;
static native void initIDs();
static {
initIDs();
}
}
/* C codethat implements Window.initIDs */
jfieldID FID_Window_handle;
jfieldID FID_Window_length;
jfieldID FID_Window_width;
JNIEXPORT void JNICALL
Java_Window_initIDs(JNIEnv *env, jclass classWindow)
{
FID_Window_handle =
(*env)->GetFieldID(env, classWindow,"handle", "J");
if (FID_Window_handle == NULL) { /* important check. */
return; /* erroroccurred. */
}
FID_Window_length =
(*env)->GetFieldID(env, classWindow,"length", "I");
if (FID_Window_length == NULL) { /* important check. */
return; /* erroroccurred. */
}
FID_Window_width =
(*env)->GetFieldID(env, classWindow,"width", "I");
/* no checks necessary; weare about to return anyway */
}</span>
第二種方式：
<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;">public class Fraction {
// details such as constructors omitted
int over, under;
public int floor() {
return Math.floor((double)over/under);
}
}
/* Native code that callsFraction.floor. Assume method ID
MID_Fraction_floor has been initializedelsewhere. */
void f(JNIEnv*env, jobject fraction)
{
jint floor = (*env)->CallIntMethod(env, fraction,
MID_Fraction_floor);
/* important: check if an exception wasraised */
if ((*env)->ExceptionCheck(env)) {
return;
}
... /* use floor */
}</span>
當一個JNI函數返回一個明確的錯誤碼時，你仍然能夠用ExceptionCheck來檢查是否有異常發生。可是，用返回的錯誤碼來判斷比較高效。一旦JNI函數的返回值是一個錯誤碼，那麼接下來調用ExceptionCheck確定會返回JNI_TRUE。
2.2 異常處理
本地代碼一般有兩種方式來處理一個異常：
一、一旦發生異常，當即返回，讓調用者處理這個異常。
二、經過ExceptionClear清除異常，而後執行本身的異常處理代碼。
當一個異常發生後，必須先檢查、處理、清除異常後再作其它JNI函數調用，不然的話，結果未知。當前線程中有異常的時候，你能夠調用的JNI函數很是少，11.8.2節列出了這些JNI函數的詳細列表。一般來講，當有一個未處理的異常時，你只能夠調用兩種JNI函數：異常處理函數和清除VM資源的函數。
當異常發生時，釋放資源是一件很重要的事，下面的例子中，調用GetStringChars函數後，若是後面的代碼發生異常，不要忘了調用ReleaseStringChars釋放資源。
<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;">JNIEXPORT void JNICALL
Java_pkg_Cls_f(JNIEnv*env, jclass cls, jstring jstr)
{
const jchar *cstr =(*env)->GetStringChars(env, jstr);
if (c_str == NULL) {
return;
}
...
if (...) { /* exception occurred */
(*env)->ReleaseStringChars(env,jstr, cstr);
return;
}
...
/* normal return */
(*env)->ReleaseStringChars(env, jstr,cstr);
}
</span>
2.3 工具函數中的異常
程序員編寫工具函數時，必定要把工具函數內部分發生的異常傳播到調用它的方法中去。這裏有兩個須要注意的地方：
一、對調用者來講，工具函數提供一個錯誤返回碼比簡單地把異常傳播過去更方便一些。
二、工具函數在發生異常時尤爲須要注意管理局部引用的方式。
爲了說明這兩點，咱們寫了一個工具函數，這個工具函數根據對象實例方法的名字和描述符作一些方法回調。
<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;"> jvalue
JNU_CallMethodByName(JNIEnv*env,
jboolean *hasException,
jobject obj,
const char *name,
const char *descriptor,...)
{
va_list args;
jclass clazz;
jmethodID mid;
jvalue result;
if ((*env)->EnsureLocalCapacity(env, 2)== JNI_OK) {
clazz = (*env)->GetObjectClass(env,obj);
mid = (*env)->GetMethodID(env,clazz, name,
descriptor);
if (mid) {
const char *p = descriptor;
/* skip over argument types to findout the
return type */
while (*p != ')') p++;
/* skip ')' */
p++;
va_start(args, descriptor);
switch (*p) {
case 'V':
(*env)->CallVoidMethodV(env,obj, mid, args);
break;
case '[':
case 'L':
result.l =(*env)->CallObjectMethodV(
env,obj, mid, args);
break;
case 'Z':
result.z =(*env)->CallBooleanMethodV(
env,obj, mid, args);
break;
case 'B':
result.b =(*env)->CallByteMethodV(
env, obj, mid, args);
break;
case 'C':
result.c =(*env)->CallCharMethodV(
env,obj, mid, args);
break;
case 'S':
result.s =(*env)->CallShortMethodV(
env,obj, mid, args);
break;
case 'I':
result.i =(*env)->CallIntMethodV(
env,obj, mid, args);
break;
case 'J':
result.j =(*env)->CallLongMethodV(
env,obj, mid, args);
break;
case 'F':
result.f =(*env)->CallFloatMethodV(
env,obj, mid, args);
break;
case 'D':
result.d =(*env)->CallDoubleMethodV(
env,obj, mid, args);
break;
default:
(*env)->FatalError(env,"illegal descriptor");
}
va_end(args);
}
(*env)->DeleteLocalRef(env, clazz);
}
if (hasException) {
*hasException =(*env)->ExceptionCheck(env);
}
return result;
}</span>
JNU_CallMethodByName的參數當中有一個jboolean指針，若是函數執行成功的話，指針指向的值會被設置爲JNI_TRUE，若是有異常發生的話，會被設置成JNI_FALSE。這就可讓調用者方便地檢查異常。
JNU_CallMethodByName首先經過EnsureLocalCapacity來確保能夠建立兩個局部引用，一個類引用，一個返回值。接下來，它從對象中獲取類引用並查找方法ID。根據返回類型，switch語句調用相應的JNI方法調用函數。回調過程完成後，若是hasException不是NULL，咱們調用ExceptionCheck檢查異常。
函數ExceptionCheck和ExceptionOccurred很是類似，不一樣的地方是，當有異常發生時，ExceptionCheck不會返回一個指向異常對象的引用，而是返回JNI_TRUE，沒有異常時，返回JNI_FALSE。而ExceptionCheck這個函數不會返回一個指向異常對象的引用，它只簡單地告訴本地代碼是否有異常發生。上面的代碼若是使用ExceptionOccurred的話，應該這麼寫：
if (hasException) {
jthrowable exc =(*env)->ExceptionOccurred(env);
*hasException = exc != NULL;
(*env)->DeleteLocalRef(env, exc);
}
爲了刪除指向異常對象的局部引用，DeleteLocalRef方法必須被調用。
使用JNU_CallMethodByName這個工具函數，咱們能夠重寫Instance-MethodCall.nativeMethod方法的實現：
<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;"> JNIEXPORT void JNICALL
Java_InstanceMethodCall_nativeMethod(JNIEnv*env, jobject obj)
{
printf("In C\n");
JNU_CallMethodByName(env, NULL, obj,"callback", "()V");
}</span>
調用JNU_CallMethodByName函數後，咱們不須要檢查異常，由於本地方法後面會當即返回。
測試代碼：html
/**
* 異常處理
*/
public native void doExcepton() throws IllegalArgumentException;
/**
*
* @throws NullPointerException
*/
public void excepton() throws NullPointerException {
throw new NullPointerException("doExcepton.excepton");
}
jni:
/**
* 異常處理
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_jniandroid_service_CFunction_doExcepton(
JNIEnv * env, jobject obj) {
jthrowable exc;
jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, obj);
jmethodID mid =
(*env)->GetMethodID(env, cls, "excepton", "()V");
if (mid == NULL) {
LOGI(" MID IS NULL");
return;
}
(*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid);
exc = (*env)->ExceptionOccurred(env);
//有異常
if (exc) {
jclass newExcCls;
(*env)->ExceptionDescribe(env);
(*env)->ExceptionClear(env);
newExcCls = (*env)->FindClass(env,"java/lang/IllegalArgumentException");
if (newExcCls == NULL) {
return;
}
(*env)->ThrowNew(env, newExcCls, "thrown from C code doExcepton");
}
}
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