JNI中native方法的几种注册方式

背景

面试NDK开发的时候，经常碰到一个问题：如何在jni中注册native函数，有几种注册方式？
答案：native方法的注册分为静态注册和动态注册

静态注册

• 静态注册的原理
  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.编写带有native声明的方法的java类
  2.编译生成class文件
  3.利用javah生成（.h）的头文件 命令：javah 类名， 注：不需要class后缀
  4.将（.h）头文件复制到vs下，创建（.cpp）或者（.c）文件实现（.h）头文件声明的方法
  5.实现完成后，编译成dll库
  6.将dll复制到java项目的根目录，调用System.loadLibrary("dll库名"); //注：不要dll后缀
  7.在代码里面调用native方法，访问native(.cpp 或者 .c)的代码
• 具体实现
  https://www.jianshu.com/p/3fdf924680af

动态注册

• 动态注册的原理
  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；

• 具体实现
  java代码：native方法的定义

public native static String getStringFromJni();

C++的代码

#include "stdafx.h"
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "jni.h"
#include <assert.h>

//定义的对应java中的定义native方法
JNIEXPORT jstring JNICALL native_hello(JNIEnv *env, jclass clazz)
{
    printf("hello in c native code./n");
    return env->NewStringUTF("hello world returned to java");
}

//需要动态注册的native方法所在的类
#define JNIREG_CLAS_MAIN "com/jason/jni/JniMain"

//创建JNINativeMethod的数组，用来存放，JNINativeMethod结构变量，JNINativeMethod结构存放：注册的native方法，对应的签名，C++/C的对应的JNI方法
static JNINativeMethod gMethods[] = {
    {"getStringFromJni","()Ljava/lang/String;", native_hello }
};

static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,
    JNINativeMethod* gMethods, int numMethods) {
    jclass clazz;
    clazz = env->FindClass(className);
    if (clazz == NULL) {
        return JNI_FALSE;
    }
    if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) < 0) {
        return JNI_FALSE;
    }
    return JNI_TRUE;
}

/***
* 注册native方法
*/
static int registerNatives(JNIEnv* env) {
    if (!registerNativeMethods(env, JNIREG_CLAS_MAIN, gMethods, sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0]))) {
        return JNI_FALSE;
    }
    return JNI_TRUE;
}

/**
* 如果要实现动态注册，这个方法一定要实现
* 动态注册工作在这里进行
*/
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {
    JNIEnv* env = NULL;
    jint result = -1;

    if (vm->GetEnv((void**)&env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
        return -1;
    }
    assert(env != NULL);

    if (!registerNatives(env)) { //注册
        return -1;
    }
    result = JNI_VERSION_1_4;
    return result;
}

• JNINativeMethod的结构体

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

介绍：

1. name：是java中定义的native方法名
2. signature：是用于描述方法的参数与返回值，方法的签名
3. fnPtr 是函数指针，用来指向 jni 函数

区别：

• 静态注册
  优点: 理解和使用方式简单, 属于傻瓜式操作, 使用相关工具按流程操作就行, 出错率低
  缺点: 当需要更改类名,包名或者方法时, 需要按照之前方法重新生成头文件, 灵活性不高
• 动态注册
  优点: 灵活性高, 更改类名,包名或方法时, 只需对更改模块进行少量修改, 效率高
  缺点: 对新手来说稍微有点难理解, 同时会由于搞错签名, 方法, 导致注册失败