Android JNI 調用時緩存字段和方法 ID

在 JNI 去調用 Java 的方法和訪問字段時，最早要作的操做就是得到對應的類以及對應的方法 id。

事實上，經過 FindClass 、GetFieldID、GetMethodID 去找到對應的信息是很耗時的，若是方法被頻繁調用，那麼確定不能每次都去查找對應的信息，有必要將它們緩存起來，在下一次調用時，直接使用緩存內容就行了。

緩存有兩種方式，分別是使用時緩存和初始化時緩存。

使用時緩存

使用時緩存，就是在調用時查找一次，而後將它緩存成 static 變量，這樣下次調用時就已經被初始化過了。

直到內存釋放了，纔會緩存失效。

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_glumes_cppso_jnioperations_CacheFieldAndMethodOps_staticCacheField(JNIEnv *env, jobject instance, jobject animal) {
    static jfieldID fid = NULL; // 聲明爲 static 變量進行緩存
    // 兩種方法都行
//    jclass cls = env->GetObjectClass(animal);
    jclass cls = env->FindClass("com/glumes/cppso/model/Animal");
    jstring jstr;
    const char *c_str;
    // 從緩存中查找
    if (fid == NULL) {
        fid = env->GetFieldID(cls, "name", "Ljava/lang/String;");
        if (fid == NULL) {
            return;
        }
    } else {
        LOGD("field id is cached");
    }
    jstr = (jstring) env->GetObjectField(animal, fid);
    c_str = env->GetStringUTFChars(jstr, NULL);
    if (c_str == NULL) {
        return;
    }
    env->ReleaseStringUTFChars(jstr, c_str);
    jstr = env->NewStringUTF("new name");
    if (jstr == NULL) {
        return;
    }
    env->SetObjectField(animal, fid, jstr);
}

經過聲明爲 static 變量進行緩存。但這種緩存方式顯然有弊端，當多個調用者同時調用時，就會出現緩存屢次的狀況，而且每次調用時都要檢查是否緩存過了。

初始化時緩存

在初始化時緩存，就是在類加載時，進行緩存。當類被加載進內存時，會先調用類的靜態代碼塊，因此能夠在類的靜態代碼塊中進行緩存。

好比：

public class CacheFieldAndMethodOps extends BaseOperation {
    
    static {
        initCacheMethodId(); // 靜態代碼塊中進行緩存
    }
    private static native void initCacheMethodId();
}

在靜態代碼塊中，能夠將所須要的字段 id 或者方法 id 緩存成全局變量。

具體代碼以下：

// 全局變量，做爲緩存方法 id
jmethodID InstanceMethodCache;

// 初始化加載時緩存方法 id
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_glumes_cppso_jnioperations_CacheFieldAndMethodOps_initCacheMethodId(JNIEnv *env, jclass type) {
    jclass cls = env->FindClass("com/glumes/cppso/model/Animal");
    InstanceMethodCache = env->GetMethodID(cls, "getName", "()Ljava/lang/String;");
}

在 JNI 中直接將方法 id 緩存成全局變量了，這樣再調用時，就不要再進行一次查找了，而且避免了多個線程同時調用會屢次查找的狀況。

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_glumes_cppso_jnioperations_CacheFieldAndMethodOps_callCacheMethod(JNIEnv *env, jobject instance, jobject animal) {
    jstring name = (jstring) env->CallObjectMethod(animal, InstanceMethodCache);
    const char *c_name = env->GetStringUTFChars(name, NULL);
    LOGD("call cache method and value is %s", c_name);
}

小結

能夠看出，若是不能預先知道方法和字段所在類的源碼，那麼在使用時緩存比較合理。但若是知道的話，在初始化時緩存優勢較多，既避免了每次使用時檢查，還避免了在多線程被調用的狀況。

具體示例代碼可參考個人 Github 項目，歡迎 Star。

https://github.com/glumes/AndroidDevWithCpp

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