NDK多线程的使用与问题

1. 前言

前面已经介绍了POSIX线程原语，如果有不清楚的，可以查看之前的博客Linux入门之POSIX线程原语，下面我将在NDK开发中用POSIX线程开启线程执行异步操作。

2. 多线程

这里的需求就是在子线程中调用UUIDUtils（自定义类，非系统类）的get方法，这时候就需要用到JNIEnv，而每个线程都有独立的JNIEnv，可以通过JavaVM获取到每个线程关联的JNIEnv，那么问题就在于如何获取JavaVM？首先我们来了解一下JavaVM，JavaVM代表的是Java虚拟机，所有的工作都是从JavaVM开始的。获取JavaVM的方法有两种：

1. 在JNI_Onload函数中获取
2. 在主线程中调用(*env)->GetJavaVM(env, &javaVM)获取

废话不多说，直接上代码：

#include <jni.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include "android/log.h"
#define LOGI(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "zp", FORMAT, ##__VA_ARGS__);
#define LOGE(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, "zp", FORMAT, ##__VA_ARGS__);

JavaVM *javaVM;
//动态库被加载时，执行该函数
//返回值JNI_VERSION_1_4，表示兼容Android SDK 2.2之后，2.2及2.2之前没有这个函数
JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {
    LOGI("%s", "JNI_OnLoad");
    javaVM = vm;
    return JNI_VERSION_1_4;
}

void* thr_fun(void* arg) {
    JNIEnv* jniEnv = NULL;
    //第三个参数NULL表示什么
    //通过JavaVM关联当前线程，获取当前线程的JNIEnv
    (*javaVM)->AttachCurrentThread(javaVM, &jniEnv, NULL);
    if (jniEnv == NULL) {
        LOGI("%s", "jniEnv NULL");
    } else {
        LOGI("%s", "jniEnv not NULL")
    }
    jclass jcls = (*jniEnv)->FindClass(jniEnv, "com/zhangpan/ndksample/UUIDUtils");
    if (jcls == NULL) {
        LOGI("%s", "jcls NULL");
    } else {
        LOGI("%s", "jcls not NULL")
    }
    jmethodID jmid = (*jniEnv)->GetStaticMethodID(jniEnv, jcls, "get", "()Ljava/lang/String;");
    if (jmid == NULL) {
        LOGI("%s", "jmid NULL");
    } else {
        LOGI("%s", "jmid not NULL")
    }

    char* no = (char*)arg;
    int i = 0;
    for (; i < 5; i++) {
        LOGI("thread %s，i：%d", no, i);
        jobject uuid = (*jniEnv)->CallStaticObjectMethod(jniEnv, jcls, jmid);
        char* uuid_cstr = (*jniEnv)->GetStringUTFChars(jniEnv, uuid, NULL);
        LOGI("%s", uuid_cstr);
        if (i == 4) {
            pthread_exit((void*)0);
        }
        (*jniEnv)->ReleaseStringUTFChars(jniEnv, uuid, uuid_cstr);
        sleep(1);
    }

    //解除关联..
    (*javaVM)->DetachCurrentThread(javaVM);
}

//JavaVM 代表的是Java虚拟机，所有的工作都是从JavaVM开始的
//可以通过JavaVM获取到每个线程关联的JNIEnv
//每个线程都有独立的JNIEnv
//如何获取JavaVM
//1. 在JNI_OnLoad函数中获取
//2. (*env)->GetJavaVM(env, &javaVM)
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_zhangpan_ndksample_PosixThread_pthread(JNIEnv *env, jobject instance) {
//    (*env)->GetJavaVM(env, &javaVM);
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, thr_fun, "NO1");
}

上述代码在子线程中调用findClass方法，返回的jclass为NULL，百思不得其解，这时候，我去找Java中的字符串类String，发现是可以找到的，后来我在想是不是由于自定义类在子线程中通过findClass找不到呢，最后将findClass方法放在主线程中去调用，发现返回的jclass不为NULL了，证实了我的猜想，但是具体原因需要去查看C的源码。

接下来我将在主线程中调用findClass方法，这里我创建了一个初始化方法init，该方法在Android主线程中被调用，在init方法中去调用findClass方法找到UUIDUtils类。

#include <jni.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include "android/log.h"
#define LOGI(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "zp", FORMAT, ##__VA_ARGS__);
#define LOGE(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, "zp", FORMAT, ##__VA_ARGS__);

JavaVM *javaVM;
jobject jcls_global;

//动态库被加载时，执行该函数
//返回值JNI_VERSION_1_4，表示兼容Android SDK 2.2之后，2.2及2.2之前没有这个函数
JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {
    LOGI("%s", "JNI_OnLoad");
    javaVM = vm;
    return JNI_VERSION_1_4;
}

void* thr_fun(void* arg) {
    JNIEnv* jniEnv = NULL;
    //第三个参数NULL表示什么
    //通过JavaVM关联当前线程，获取当前线程的JNIEnv
    (*javaVM)->AttachCurrentThread(javaVM, &jniEnv, NULL);
    if (jniEnv == NULL) {
        LOGI("%s", "jniEnv NULL");
    } else {
        LOGI("%s", "jniEnv not NULL")
    }
    jmethodID jmid = (*jniEnv)->GetStaticMethodID(jniEnv, jcls_global, "get", "()Ljava/lang/String;");
    if (jmid == NULL) {
        LOGI("%s", "jmid NULL");
        return 0;
    } else {
        LOGI("%s", "jmid not NULL")
    }

    char* no = (char*)arg;
    int i = 0;
    for (; i < 5; i++) {
        LOGI("thread %s，i：%d", no, i);
        jobject uuid = (*jniEnv)->CallStaticObjectMethod(jniEnv, jcls_global, jmid);
        char* uuid_cstr = (*jniEnv)->GetStringUTFChars(jniEnv, uuid, NULL);
        LOGI("%s", uuid_cstr);
        if (i == 4) {
            goto end;
        }
        (*jniEnv)->ReleaseStringUTFChars(jniEnv, uuid, uuid_cstr);
        sleep(1);
    }
end:
    //解除关联..
    (*javaVM)->DetachCurrentThread(javaVM);
    pthread_exit((void*)0);
}

//JavaVM 代表的是Java虚拟机，所有的工作都是从JavaVM开始的
//可以通过JavaVM获取到每个线程关联的JNIEnv
//每个线程都有独立的JNIEnv
//如何获取JavaVM
//1. 在JNI_OnLoad函数中获取
//2. (*env)->GetJavaVM(env, &javaVM)
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_zhangpan_ndksample_PosixThread_pthread(JNIEnv *env, jobject instance) {
//    (*env)->GetJavaVM(env, &javaVM);
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, thr_fun, "NO1");
}

//初始化
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_zhangpan_ndksample_PosixThread_init(JNIEnv *env, jobject instance) {
    jclass jcls = (*env)->FindClass(env, "com/zhangpan/ndksample/UUIDUtils");
    jcls_global = (*env)->NewGlobalRef(env, jcls);
    if (jcls == NULL) {
        LOGI("%s", "jcls is NULL");
        return;
    } else {
        LOGI("%s", "jcls not NULL")
    }
}

//销毁
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_zhangpan_ndksample_PosixThread_destory(JNIEnv *env, jobject instance) {
    (*env)->DeleteGlobalRef(env, jcls_global);
}

pthread.java中：

public class PosixThread {
    public native void init();
    public native void pthread();
    public native void destory();

    static {
        System.loadLibrary("zp_linux");
    }
}

UUIDUtils.java中：

public class UUIDUtils {
    public static String get() {
        return UUID.randomUUID().toString();
    }
}

MainActivity.java中有一个按钮，给其设置点击事件，去调用pthread方法：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private PosixThread posixThread;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        posixThread = new PosixThread();
        posixThread.init();

        TextView btnTest = (TextView) findViewById(R.id.btnTest);
        btnTest.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                posixThread.pthread();
            }
        });
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        posixThread.destory();
    }
}

运行结果为：

1.png

这样，我们就实现了在子线程中调用Java中的方法get（UUIDUtils中的方法）。

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