本文主要记录JNI实践中的使用场景,Java调用C++ ,C++回调Java的实现过程,带简单封装思路。
解释下文件用途:
MainActivity.java :调用native方法的类
AndroidJavaNativeApi.java:写native方法
CallbackJavaHandler.java:写C++回调Java的方法
JniNativeApi.cpp: native方法的JNI方法实现
JavaGlobalRef :C++ 全局变量保存(jvm ,java 的CallbackJavaHandler回调对象)
NativeCallbackJavaHandler.cpp :所有C++回调Java实现在这里面
TypeTest : C++项目代码逻辑
1,AndroidJavaNativeApi.java中定义native方法
public class AndroidJavaNativeApi {
public native int init(CallbackJavaHandler javaHandler);
public native void setBasicType(boolean is, byte b, char c, short st, int it, long lg, float ft, double db);
public native void setObjectType(String str,ObjectType objectType);
}
2,JniNativeApi.cpp中定义native方法的JNI实现,此处不需要定义.h头文件(cpp是类的实现,.h相当于类的对外接口,jni方法实现是基于C语言, JNIEXPORT 表示对外暴露)
#include <jni.h>
#include <string>
#include <__locale>
#include "JavaGlobalRef.h"
#include "TypeTest.h"
#include "ALog.h"
#include "android/log.h"
extern JavaVM *g_jvm;
extern jobject g_objCallbackHandler;
jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {
alogd("JNI_OnLoad set jvm");
if (g_jvm == nullptr) {
g_jvm = vm;
alogd("g_jvm :%p", g_jvm);
}
return JNI_VERSION_1_6;
}
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_meeting_jnidemo_AndroidJavaNativeApi_init(
JNIEnv *env,
jobject /* this */,
jobject callBackHandler) {
alogd("init");
// save jvm
if (g_jvm == nullptr) {
env->GetJavaVM(&g_jvm);
alogd("init set g_jvm :%p", g_jvm);
}
// 保存c++回调Java 的类对象
if (g_objCallbackHandler == nullptr) {
alogd("set callback handler");
g_objCallbackHandler = env->NewGlobalRef(callBackHandler);
if (g_objCallbackHandler == nullptr) {
alogd("g_objCallbackHandler is null");
}
}
return 0;
}
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_meeting_jnidemo_AndroidJavaNativeApi_setBasicType(JNIEnv *env, jobject thiz,
jboolean is, jbyte b, jchar c,
jshort st, jint it, jlong lg,
jfloat ft, jdouble db) {
// TODO: implement setBasicType()
unsigned char bl = is;
char _byte = b;
unsigned short _char = c;
short _short = st;
int _int = it;
long long _long = lg;
float _float = ft;
double _double = db;
alogd("setBasicType boolean:%d, byte:%x, char :%c, short:%hd, int:%d ,long:%lld, float:%f, double:%f",
is, _byte, _char, _short, _int, _long, _float, _double);
TypeTest test;
test.setBasicType(bl, _byte, _char, _short, _int, _long, _float, _double);
}
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_meeting_jnidemo_AndroidJavaNativeApi_setObjectType(JNIEnv *env, jobject thiz,
jstring str,
jobject object_type) {
// TODO: implement setObjectType()
// 1,生成jstring
const char *c_str = "hello word";
jstring js = env->NewStringUTF(c_str);
// 2,jstring 转换成 char *
const char *c_string = env->GetStringUTFChars(str, 0);
// 3,释放 char *
env->ReleaseStringUTFChars(str, c_string);
// 释放局部变量引用
env->DeleteLocalRef(js);
// object 操作
jclass c_obj = env->GetObjectClass(object_type);
if (c_obj == nullptr) {
return;
}
jfieldID id_strName = env->GetFieldID(c_obj, "name", "Ljava/lang/String;");
// 取对象属性值
jstring j_strName = (jstring) env->GetObjectField(object_type, id_strName);
// 设置对象属性值
env->SetObjectField(object_type, id_strName, env->NewStringUTF("张三"));
// 内部类
jfieldID id_innerClass = env->GetFieldID(c_obj, "innerClass",
"Lcom/meeting/jnidemo/ObjectType/InnerClass;");
jobject obj_innerClass = env->GetObjectField(object_type, id_innerClass);
jclass cls_innerClass = env->GetObjectClass(obj_innerClass);
// 重复上面步骤获取内部类属性
}
上面JNI方法中Java_com_meeting_jnidemo_AndroidJavaNativeApi_setBasicType
中
TypeTest test;
test.setBasicType(bl, _byte, _char, _short, _int, _long, _float, _double);
就是初始化C++类并调用其C++方法,以上就是Java调用C++流程,很简单。
首先C++回调Java方法,必须持有一个Java回调类对象,如下Java类
public class CallbackJavaHandler {
private String TAG = this.getClass().getSimpleName();
public void onSetBasicTypeOk(String msg) {
Log.i(TAG, "onSetBasicTypeOk: java rev");
}
}
这个类通过JniNativeApi.cpp中自定义的init JNI方法传递到C++层
// 保存c++回调Java 的类对象
if (g_objCallbackHandler == nullptr) {
alogd("set callback handler");
g_objCallbackHandler = env->NewGlobalRef(callBackHandler);
if (g_objCallbackHandler == nullptr) {
alogd("g_objCallbackHandler is null");
}
}
C++ 层通过全局变量jobject g_objCallbackHandler 保存回调对象
其次是C++回调Java需要拿到JNI层Java环境参数env,env不能在JNI方法中做保存,需要通过JVM获取,以下是保存jvm的两种方法
JniNativeApi.cpp中JNI_OnLoad方法,是Java层调用
static {
System.loadLibrary("common");
}
1,加载so时会执行方法(我这里是把JNI实现cpp,与C++源码都打到一个libcommon.so中),JNI_OnLoad中我们需要保存全局JavaVM *vm变量。
2,也可以自定义init JNI初始方法 通过env Java环境参数得到jvm并保存。
// save jvm
if (g_jvm == nullptr) {
env->GetJavaVM(&g_jvm);
alogd("init set g_jvm :%p", g_jvm);
}
全局变量g_jvm,g_objCallbackHandler单独使用一个C++类做保存
JavaGlobalRef.cpp类
#include "JavaGlobalRef.h"
#include "ALog.h"
// 全局变量
JavaVM *g_jvm = nullptr;
jobject g_objCallbackHandler = nullptr;
JNIEnv *JavaGlobalRef::GetEnv() {
int status;
JNIEnv *_jniEnv = NULL;
status = g_jvm->GetEnv((void **) &_jniEnv, JNI_VERSION_1_6);
JavaVMAttachArgs args = {
JNI_VERSION_1_6, __FUNCTION__, nullptr};
if (status < 0) {
status = g_jvm->AttachCurrentThread(&_jniEnv, &args);//获得了可以使用的env
if (status < 0) {
_jniEnv = NULL;
}
}
return _jniEnv;
}
void JavaGlobalRef::releaseGlobalRef() {
if (g_jvm != nullptr) {
g_jvm->DetachCurrentThread();
g_jvm->DestroyJavaVM();
g_jvm = nullptr;
}
}
JavaGlobalRef::JavaGlobalRef() = default;
JavaGlobalRef::~JavaGlobalRef() = default;
头文件 JavaGlobalRef.h
#ifndef JNIDEMO_JAVAGLOBALREF_H
#define JNIDEMO_JAVAGLOBALREF_H
#include <jni.h>
class JavaGlobalRef {
public:
JavaGlobalRef();
private:
~JavaGlobalRef();
public:
static JNIEnv *GetEnv();
static void releaseGlobalRef();
};
#endif //JNIDEMO_JAVAGLOBALREF_H
全局变量在其他类中使用,cpp中得如下引用,方可访问。
extern JavaVM *g_jvm;
extern jobject g_objCallbackHandler;
jvm和Java 回调类jobject准备好了,就可以回调到Java方法了,这里定义一个专门处理回调Java方法得NativeCallbackJavaHandler.cpp类
#include "NativeCallbackJavaHandler.h"
#include "JavaGlobalRef.h"
#include "ALog.h"
extern jobject g_objCallbackHandler;
const char *name_onSetBasicTypeOk = "onSetBasicTypeOk";
void NativeCallbackJavaHandler::onSetBasicTypeOk() {
alogd("onSetBasicTypeOk");
JNIEnv *env = JavaGlobalRef::GetEnv(); // 获取Java环境参数 env
if (g_objCallbackHandler == nullptr) {
alogd("g_objCallbackHandler is null");
return;
}
// java 方法public void onSetBasicTypeOk(String msg) {}
jclass cls_handler = env->GetObjectClass(g_objCallbackHandler); // 通过g_objCallbackHandler获取jclass对象
jmethodID id_onSetBasicTypeOk = env->GetMethodID(cls_handler, name_onSetBasicTypeOk,
"(Ljava/lang/String;)V"); // "(Ljava/lang/String;)V" Java方法签名
jstring msg = env->NewStringUTF("hello"); // java 方法传参
if (id_onSetBasicTypeOk != 0) {
env->CallVoidMethod(g_objCallbackHandler, id_onSetBasicTypeOk, msg);
}
env->DeleteLocalRef(msg);
}
NativeCallbackJavaHandler.h
#ifndef JNIDEMO_NATIVECALLBACKJAVAHANDLER_H
#define JNIDEMO_NATIVECALLBACKJAVAHANDLER_H
class NativeCallbackJavaHandler {
public:
void onSetBasicTypeOk();
};
#endif //JNIDEMO_NATIVECALLBACKJAVAHANDLER_H
JNIEnv *env = JavaGlobalRef::GetEnv(); // 获取Java环境参数 env
必须通过jvm绑定Java线程后获取得env才能正常调用Java方法
JNIEnv *JavaGlobalRef::GetEnv() {
int status;
JNIEnv *_jniEnv = NULL;
status = g_jvm->GetEnv((void **) &_jniEnv, JNI_VERSION_1_6);
JavaVMAttachArgs args = {
JNI_VERSION_1_6, __FUNCTION__, nullptr};
if (status < 0) {
status = g_jvm->AttachCurrentThread(&_jniEnv, &args);//获得了可以使用的env
if (status < 0) {
_jniEnv = NULL;
}
}
return _jniEnv;
}
补充下NativeCallbackJavaHandler.cpp的调用类TypeTest.cpp
#include "TypeTest.h"
#include "ALog.h"
TypeTest::TypeTest() : callbackJavaHandler(nullptr) {
// 构造函数初始化C++层专门回调Java的类
callbackJavaHandler = new NativeCallbackJavaHandler;
}
TypeTest::~TypeTest() {
callbackJavaHandler = nullptr;
}
void TypeTest::setBasicType(bool bl, char byte, unsigned short _char, short _short, int _int,
long long int _long, float _float, double _double) {
alogd("setBasicType");
if (callbackJavaHandler != nullptr) {
// JNI 里面调用java方法成功后,C++回调Java
callbackJavaHandler->onSetBasicTypeOk();
}
}
ALog.h logcat输出C++层日志()
#ifndef JNIDEMO_ALOG_H
#define JNIDEMO_ALOG_H
#include <android/log.h>
#define LOG_TAG "logtest"
#define alogd(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG,__VA_ARGS__);
// 输出文件名,方法名,行号 +(msg format待实现,需通过va_list拼接format)
//#define alogv(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE, LOG_TAG,"[%s]:[%s]:(%d):%s",__FILE_NAME__,__FUNCTION__ ,__LINE__,__VA_ARGS__);
//#define alogd(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG,"[%s]:[%s]:(%d) :%s",__FILE_NAME__,__FUNCTION__ ,__LINE__,##__VA_ARGS__);
//#define alogi(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG,"[%s]:[%s]:(%d):%s",__FILE_NAME__,__FUNCTION__ ,__LINE__,__VA_ARGS__);
//#define alogw(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN, LOG_TAG,"[%s]:[%s]:(%d):%s",__FILE_NAME__,__FUNCTION__ ,__LINE__,__VA_ARGS__);
//#define aloge(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, LOG_TAG,"[%s]:[%s]:(%d):%s",__FILE_NAME__,__FUNCTION__ ,__LINE__,__VA_ARGS__);
#endif //JNIDEMO_ALOG_H
补充下Java-jni-C++类型对比
java类型 | Jni类型 | C++类型 | C++字符串格式符(日志打印) |
---|---|---|---|
boolean | jboolean | unsigned char | %d |
byte | jbyte | char | %x(16进制) |
char | jchar | unsigned short | %c |
short | jshort | short | %hd (十进制显示) |
int | jint | int | %d %u(无符号整型) |
long | jlong | long long | %lld |
float | jfloat | float | %f |
double | jdouble | double | %f |
%p 指针 |
基本类型签名:
Java | Native | Signature |
---|---|---|
byte | jbyte | B |
char | jchar | C |
double | jdouble | D |
float | jfloat | F |
int | jint | I |
short | jshort | S |
long | jlong | J |
boolean | jboolean | Z |
void | void | V |
引用数据类型的签名(对象以L开头“;”分号结尾,不同参数签名间没有符号)
Java | Native | Signature |
---|---|---|
所有对象 | jobject | L+classname +; |
Class | jclass | Ljava/lang/Class; |
String | jstring | Ljava/lang/String; |
Object[] | jobjectArray | [L+classname +; |
byte[] | jbyteArray | [B |
jmethodID id_onSetBasicTypeOk = env->GetMethodID(cls_handler, name_onSetBasicTypeOk,
"(Ljava/lang/String;)V");
“(Ljava/lang/String;)V” 即为java方法的签名 (括号内为参数签名,V表示无返回值)
“(Ljava/lang/String;)I” ,表示返回int 类型参数,以此类推
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