Android NDK学习（五）：Java调用Native代码流程总结

Z时代
2024-01-10
分类：综合

java

一、概述

当 Java 调用 native 方法时，虚拟机是怎么知道该调用 so 中的哪个方法呢？这就需要用到注册了，通过注册，将指定的 native 方法和 so 中对应的方法绑定起来（函数映射表），这样就能够找到相应的方法了。

native 方法的注册方式分为静态注册和动态注册两种。默认的实现方式即静态注册。

二、静态注册

静态注册通过 JNIEXPORT 和 JNICALL 两个宏定义声明方法，命名规则为：Java + 包名 + 类名 + 方法名，其中使用下划线将每部分隔开，包名也使用下划线隔开，如果名称中本来就包含下划线，将使用下划线加数字替换。在虚拟机加载 so 时发现上面两个宏定义的函数时就会链接到对应的 native 方法。

例如：

// Java native method
public native String stringFromJNI();
// JNI method 
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_jnidemo_MainActivity_stringFromJNI( JNIEnv *env, jobject instance);

优点：

实现简单，在Android Studio上，能通过快捷键自动生成native方法。

缺点：

命名必须遵循注册规则，且存在名字过长的缺点。

三、动态注册

通过 RegisterNatives 方法手动完成 native 方法和 so 中的方法的绑定，这样虚拟机就可以通过这个函数映射表直接找到相应的方法了。

这里不得不提到一个方法：

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {
    jint result = -1;
    javaVm = vm; // 赋值全局jvm
    JNIEnv *env;
    if (vm->GetEnv((void **) &env, JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
        return result;
    }
    return JNI_VERSION_1_6;
}

Java调用System.loadLibrary()加载一个库的时候，会首先在库中搜索JNI_OnLoad()函数，如果该函数存在，则执行它；

JNI_OnLoad()的作用主要有几点：

告诉JVM，这个库需要要求使用的JNI版本是什么

执行初始化操作

将JavaVM参数保存为全局对象，方便以后在任何地方获取JNIEnv对象

注意: JNI_OnLoad方法在每一个库中只能存在一个。如果使用动态注册的方式进行native方法的注册，可以在此方法中进行操作。

如果使用动态注册就不需要再使用 JNIEXPORT 和 JNICALL 两个宏定义声明指定的方法，也不用依照固定的命名规则命名方法，而是通过了一个 RegisterNatives 方法完成了动态注册。

jint RegisterNatives(jclass clazz, const JNINativeMethod* methods, jint nMethods)

方法参数：

clazz：指定的类，即 native 方法所属的类

methods：方法数组，这里需要了解一下 JNINativeMethod 结构体

nMethods：方法数组的长度

成功则返回 JNI_OK (0)，失败则返回一个负值。

这里在说明一下JNINativeMethod的结构体构成：

typedef struct {
    const char* name; // native 的方法名
    const char* signature; // 方法签名，例如 ()Ljava/lang/String;
    void*       fnPtr; // 函数指针
} JNINativeMethod;