JNI基础知识讲解
目录
1、序言
学习ndk，就是为了更深入做图像识别，算法，人工智能领域
毕竟算法用C写保密性和效率比较好的，还是要将技术基本功再深入下去
C特点，处理字符串非常有优势，运行快，要充分利用
2、开源demo
https://github.com/yinlingchaoliu/HowToLearnNdk
3、JNI与NDK区别和学习思路
-
JNI 全称是 Java Native Interface，即 Java 本地接口。它是用来使得 Java 语言和 C/C++ 语言相互调用的
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NDK 的全称是 Native Development Kit， 即C/C++开发工具包，它是用来做C/C++开发，提供了相关动态库
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学习顺序
1)学习JNI
2)根据业务需求学习技术
4、常用概念
1、JNIEnv
声明native方法 建议用static修饰
public static native int plus(int a, int b);
快捷键生成对应方法
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_glumes_myapplication_NativeClass_plus(JNIEnv *env, jobject instance, jint a, jint b) {
jint sum = a + b;
return sum;
}
-
JNIEnv 是 Java 虚拟机所运行的环境，通过它可以访问到 Java 虚拟机内部方法
-
2、类型对比
基本数据类型
| java类型 | native类型 |
|---|---|
| boolean | jboolean |
| byte | jbyte |
| char | jchar |
| short | jshort |
| int | jnit |
| long | jlong |
| float | jfloat |
| double | jdouble |
对应源码
typedef uint8_t jboolean; /* unsigned 8 bits */
typedef int8_t jbyte; /* signed 8 bits */
typedef uint16_t jchar; /* unsigned 16 bits */
typedef int16_t jshort; /* signed 16 bits */
typedef int32_t jint; /* signed 32 bits */
typedef int64_t jlong; /* signed 64 bits */
typedef float jfloat; /* 32-bit IEEE 754 */
typedef double jdouble; /* 64-bit IEEE 754 */
引用数据类型
| java类型 | native类型 |
|---|---|
| All objects | jobject |
| java.lang.Class | jclass |
| java.lang.String | jstring |
| Object[] | jobjectArray |
| boolean[] | jbooleanArray |
| byte[] | jbyteArray |
| java.lang.Throwable | jthrowable |
| char[] | jcharArray |
| short[] | jshortArray |
| int[] | jintArray |
| long[] | jlongArray |
| float[] | jfloatArray |
| double[] | jdoubleArray |
jni操作，建议用基本数据类型和jstring
String 字符串操作
- java默认使用Unicode 编码
- C/C++默认使用UTF编码
GetStringUTFChars(jstring string, jboolean* isCopy)
转换为UTF编码
GetStringChars(jstring string, jboolean* isCopy)
转换为Unicode编码
env结构体 有对应函数引用
方法说明不介绍
字符串函数
数组操作
转换函数
intArray = env->GetIntArrayElements(intArray_, NULL);
env->ReleaseIntArrayElements(intArray_, intArray, 0);
GetTypeArrayRegion / SetTypeArrayRegion
GetArrayLength
GetPrimitiveArrayCritical / ReleasePrimitiveArrayCritical
JAVA与JNI签名转换
1、Java类中“.”换成“/”
2、“[”表示数组，“[”表示一维数组，“[[”表示二维数组
3、引用类型，大写字母“L”开头，“;”结尾
4、方法类型转换，先方法内，后返回参数
5 、中间无空格
| 示例 | |
|---|---|
| Ljava/lang/String; | 字符串 |
| I | Int |
| [I | 一维数组 |
| [[I | 二维数组 |
java基础类型
| java基础类型 | JNI对应描述 |
|---|---|
| boolean | Z |
| byte | B |
| char | C |
| short | S |
| int | I |
| long | J |
| float | F |
| double | D |
| void | V |
引用类型转换
| java引用类型 | JNI对应描述转换 |
|---|---|
| String | Ljava/lang/String; |
| Class | Ljava/lang/Class; |
| Throwable | Ljava/lang/Throwable |
| int[] | [I |
| Object[] | [Ljava/lang/Object; |
方法签名转换
| java类型 | JNI对应描述转换 |
|---|---|
| String f(); | ()Ljava/lang/String; |
| long f(int i, Class c); | (ILjava/lang/Class;)J |
| String(byte[] bytes); | ([B)V |
JNI引用管理
1、局部引用
局部引用会阻止 GC 回收所引用的对象，同时，它不能在本地函数中跨函数传递，不能跨线程使用。
局部引用不能用static缓存
否则函数退出，局部引用被释放，static变量会成为一个野指针
申请内存函数 NewObject FindClass NewObjectArray ,new开头函数
采用DeleteLocalRef 手动回收
回收建议：不用要第一时间释放
局部引用函数
- EnsureLocalCapacity
native方法 最少创建16个局部引用，复杂情况用EnsureLocalCapacity申请额外开销
int len = 20;
if (env->EnsureLocalCapacity(len) < 0) {
// 创建失败，out of memory
}
for (int i = 0; i < len; ++i) {
jstring jstr = env->GetObjectArrayElement(arr,i);
}
- PushLocalFrame & PopLocalFrame配对使用
创建一个指定数量内嵌空间，在函数对之间局部引用都会在这个空间，释放后，这段空间内所有被释放掉
类似压栈出栈
int len = 10;
if (env->PushLocalFrame(len)) { // 创建指定数据的局部引用空间
//out ot memory
}
//中间各种局部引用代码
//todo
jstring jstr = env->GetObjectArrayElement(arr,i);
//中间各种局部引用代码
//中间各种局部引用代码
//弹出所有局部引用
env->PopLocalFrame(NULL);
2、全局引用
全局引用和局部引用一样，也会阻止它所引用的对象被回收。但是它不会在方法返回时被自动释放，必须要通过手动释放才行，而且，全局引用可以跨方法、跨线程使用。
全局引用可以用static保存
NewGlobalRef DeleteGlobalRef
3、弱引用
弱全局引用有点类似于 Java 中的弱引用，它所引用的对象可以被 GC 回收，并且它也可以跨方法、跨线程使用。
isSameObject //监测
NewWeakGlobalRef //新建
DeleteWeakGlobalRef //删除
isSameObject其他用途
env->IsSameObject(obj1, obj2) // 比较局部引用 和 全局引用是否相同
env->IsSameObject(obj, NULL) // 比较局部引用或者全局引用是否为 NULL
env->IsSameObject(wobj, NULL) // 比较弱全局引用所引用对象是否被 GC 回收
总结：局部引用最好用PushLocalFrame & PopLocalFrame配对使用
NewLocalRef 可以保证返回一个局部引用
