JNI 静态注册与动态注册

静态注册

原理：根据函数名来建立 java 方法与 JNI 函数的一一对应关系；

实现流程：

1. 编写 java 代码；
2. 利用 javah 指令生成对应的 .h 文件；
3. 对 .h 中的声明进行实现；

弊端：

1. 编写不方便，JNI 方法名字必须遵循规则且名字很长；
2. 编写过程步骤多，不方便；
3. 程序运行效率低，因为初次调用native函数时需要根据根据函数名在JNI层中搜索对应的本地函数，然后建立对应关系，这个过程比较耗时；

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_efan_jni_1learn2_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

动态注册

原理：利用 RegisterNatives 方法来注册 java 方法与 JNI 函数的一一对应关系；

实现流程：

1. 利用结构体 JNINativeMethod 数组记录 java 方法与 JNI 函数的对应关系；
2. 实现 JNI_OnLoad 方法，在加载动态库后，执行动态注册；
3. 调用 FindClass 方法，获取 java 对象；
4. 调用 RegisterNatives 方法，传入 java 对象，以及 JNINativeMethod 数组，以及注册数目完成注册；

优点：

1. 流程更加清晰可控；
2. 效率更高；

jstring stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz){
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

static const JNINativeMethod gMethods[] = {
        {"stringFromJNI", "()Ljava/lang/String;", (jstring*)stringFromJNI}
};

JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){

    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "Jni_OnLoad");
    JNIEnv* env = NULL;
    if(vm->GetEnv((void**)&env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) //从JavaVM获取JNIEnv，一般使用1.4的版本
        return -1;
    jclass clazz = env->FindClass("com/example/efan/jni_learn2/MainActivity");
    if (!clazz){
        __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "cannot get class: com/example/efan/jni_learn2/MainActivity");
        return -1;
    }
    if(env->RegisterNatives(clazz, gMethods, sizeof(gMethods)/sizeof(gMethods[0])))
    {
        __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native", "register native method failed!\n");
        return -1;
    }
    return JNI_VERSION_1_4;
}

JNINativeMethod

在动态注册的过程中使用到了结构体 JNINativeMethod 用于记录 java 方法与 jni 函数的对应关系

typedef struct {
    const char* name;
    const char* signature;
    void*       fnPtr;
} JNINativeMethod;

结构体的第一个参数 name 是java 方法名；

第二个参数 signature 用于描述方法的参数与返回值；

第三个参数 fnPtr 是函数指针，指向 jni 函数；

其中，第二个参数 signature 使用字符串记录方法的参数与返回值，具体格式形如“()V”、“(II)V”，其中分为两部分，括号内表示的是参数，括号右侧表示的是返回值；

数据类型映射

1. 基本数据类型

java 类型	native 类型	域描述符	补充
boolean	jboolean	Z
byte	jbyte	B
char	jchar	C
short	jshort	S
int	jint	I
long	jlong	J
float	jfloat	F
double	jdouble	D
void	void	V

2. 数组引用类型

   如果是一维数组则遵循下表，如果是二维数组或更高维数组则对应的 native 类型为 jobjectArray，域描述符中使用 '[' 的个数表示维数

java 类型	native 类型	域描述符	补充
int[]	jintArray	[I
float[]	jfloatArray	[f
byte[]	jbyteArray	[B
char[]	jcharArray	[C
short[]	jshortArray	[S
double[]	jdoubleArray	[D
long[]	jlongArray	[F
boolean[]	jbooleanArray	[Z

3. 对象引用类型

对于其它引用类型，即 java 中的对象，其映射规则为

java 类型	native 类型	域描述符	补充
类名（如 Surface）	通常是 jobject，仅有一种例外，如果 java 类型是 String，则对应的native 类型是 jstring	以"L"开头，以";"结尾中间是用"/" 隔开的包及类名（如 Landroid/view/Surface;）如果内部类则使用$连接内部类；

4. 对象数组引用类型

   如果是一维数组则遵循下表，如果是二维数组或更高维数组则对应的 native 类型为 jobjectArray，域描述符中使用 '[' 的个数表示维数

java 类型	native 类型	域描述符	补充
类名（如 Surface）	通常是 jobject，仅有一种例外，如果 java 类型是 String，则对应的native 类型是 jstring	在对象引用类型的域描述符的基础上在左边添加'['字符

jni 函数默认参数

在 jni 函数中有两个默认参数

JNIEnv *env, jobject thiz

其中 JNIEnv 指代的是当前 java 环境，可以利用 JNIEnv 可以操作 java 层代码；jobject 指代的是 jni 函数对应的 java native 方法的类实例，如果 java 方法是 static，则代表的是 class 对象；