JNI NDK (AndroidStudio+CMake )实现C C++调用Java代码流程

JNI/NDK Java调用C/C++前言

  通过第三篇文章讲解在实际的开发过程中Java层调用C/C++层的处理流程。其实我们在很大的业务里也需要C/C+ +层去调用Java层，这两层之间的相互调用显得如此的重要，正式两层之间的相互调用使得程序更具有高效性、安全性可言。下面主要讲解一下C/C+ +层调用Java层的处理流程。

JNI/NDK Java调用C/C++ 编写java文件

  同样我们也需要先写java文件，用来让C/C++调用java层的方法，实现具体的业务逻辑。

public class NativeUtils {
    //1、引用JIN/NDk库文件（库名称与创建的C/C++文件名保持一致）
    static {
        System.loadLibrary("jni-utils");
    }
    //2、定义native 原生方法 （代表该方法会调用C/C++来实现功能）

    //有返回值、无参数  处理字符串
    public native String JavaCallJNI();

    //有参数、有返回值  处理int类型
    public native int JavaCallJNISum(int num1, int num2);

    //有参数、有返回值  处理int[] 数组类型
    public native int[] JavaCallJNIArr(int[] arr);

    //C/C++层调用该方法的回调
    public native void JNICallJavaBack();

    //java层方法的具体实现
    public void JNICallJava(String msg) {
        Log.e("TAG", "JNICallJava--->" + msg);
    }

    //C/C++层调用该方法的回调
    public native void JNICallJavaSumBack();

    //java层方法的具体实现
    public void JNICallJavaSum(int num1, int num2) {
        Log.e("TAG", String.format("JNICallJavaSum--->%d+%d=%d", num1, num2, num1 + num2));
    }

    //C/C++层调用该方法的回调
    public native void JNICallJavaStaticMethodBack();

    //java层方法的具体实现
    public static void JNICallJavaStaticMethod() {
        Log.e("TAG", "JNICallJavaStaticMethod--->");
    }
}

JNI/NDK Java调用C/C++ 编写C/C++文件

  通过上一步我们编写了java层的代码，其次我们需要在C/C++文件中进行调用java层的方法。这是一个比较抽象的处理。总体思想就是采用反射机制拿到方法的信息。

//1.引入Jni头文件
#include <jni.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <android/log.h>

//处理日志打印
//------------------------------------日志处理-----------------------------------
#define LOG_TAG "JNILogTag"
//不带格式log
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,"%s",__VA_ARGS__)
//带格式
#define LOG_I(format, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,format,__VA_ARGS__)

//2.编写NativeUtils对应的JNI的C/C++函数
//------------------------------C/C++函数解释--------------------------------------
//JNIEXPORT JNI导出   jstring 函数返回值  JNICALL  JNI进行调用
//Java_全类名_NativeUtils方法名(JNIEnv *env,jobject jobject)
// JNIEnv *env  C/C++中的函数指针    jobject jobject 调用Native方法的类对象

//------------------------------------sig签名处理-----------------------------------
//方式一：命令
//生成方法签名的方式：进行生成.class文件的目录下 执行： javap -s  xxx.class
//方式二：规律  public String JNICallJava(String msg) java层的方法
//首先是参数（String msg） ---> (Ljava/lang/String;)
//其次返回值 String       ----> Ljava/lang/String;
//最终签名   (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
//------------------------常见的转换表------------------------
//     String              Ljava/lang/String;
//      int                 I
//      int[]               [I
//      void                V
//------------------------------------C/C++调用Java-----------------------------------
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_aynu_androidjni_NativeUtils_JNICallJavaBack(JNIEnv *env, jobject instance) {
    //1.得到类的字节码 (调用java方法所在的类  包名+类名)
    jclass cls = env->FindClass("com/aynu/androidjni/NativeUtils");
    //2.获取方法id
    //clazz 类的字节码  name java方法名称  sig java方法签名
    jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "JNICallJava", "(Ljava/lang/String;)V");
    //3.实例化该类
    jobject jobject = env->AllocObject(cls);
    //5.设置java层参数的值
    jstring str = env->NewStringUTF("C/C++ input  value");
    //4.调用java层方法
    env->CallVoidMethod(jobject, mid, str);
}
extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_aynu_androidjni_NativeUtils_JNICallJavaSumBack(JNIEnv *env, jobject instance) {
    //1.得到类的字节码 (调用java方法所在的类  包名+类名)
    jclass cls = env->FindClass("com/aynu/androidjni/NativeUtils");
    //2.获取方法id
    //参数解析 jmethodID GetMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig)
    //clazz 类的字节码  name java方法名称  sig java方法签名
    jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "JNICallJavaSum", "(II)V");
    //3.实例化该类
    jobject jobject = env->AllocObject(cls);
    //5.设置java层参数的值
    jint num1 = 10;
    jint num2 = 5;
    //4.调用java层方法
    env->CallVoidMethod(jobject, mid, num1, num2);
}
extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_aynu_androidjni_NativeUtils_JNICallJavaStaticMethodBack(JNIEnv *env, jobject instance) {
    //1.得到类的字节码 (调用java方法所在的类  包名+类名)
    jclass cls = env->FindClass("com/aynu/androidjni/NativeUtils");
    //2.获取方法id
    //参数解析 jmethodID GetMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig)
    //clazz 类的字节码  name java方法名称  sig java方法签名
    jmethodID mid = env->GetStaticMethodID(cls, "JNICallJavaStaticMethod", "()V");
    //3.实例化该类 该方法为static静态方法 故不需要实例化
    //jobject jobject = env->AllocObject(cls);
    //4.调用java层方法
    env->CallStaticVoidMethod(cls, mid);
}

//------------------------------------Java调用C/C++-----------------------------------
extern "C"
JNIEXPORT jintArray JNICALL
Java_com_aynu_androidjni_NativeUtils_JavaCallJNIArr(JNIEnv *env, jobject jobject,
                                                    jintArray arr_) {
    //1.获取arr数组的元素
    jint *arr = env->GetIntArrayElements(arr_, NULL);
    //2.获取arr数组的长度
    jsize arrSize = env->GetArrayLength(arr_);
    //3.遍历数组
    for (int i = 0; i < arrSize; ++i) {
        *(arr + i) += 10;
    }
    //4.释放内存
    env->ReleaseIntArrayElements(arr_, arr, 0);
    //5.返回数组
    return arr_;
}

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_aynu_androidjni_NativeUtils_JavaCallJNISum(JNIEnv *env, jobject jobject,
                                                    jint num1, jint num2) {
    //1.相应的逻辑运算

    return num1 + num2;

}

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_aynu_androidjni_NativeUtils_JavaCallJNI(JNIEnv *env, jobject jobject) {

    //3.编写具体的业务逻辑

    return env->NewStringUTF("C/C++ Say");
}

JNI/NDK 进行调用

  我们编写好java层和C/C++层之后，就需要我们进行去调用。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView mMsgTxt;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        initView();
    }

    private void initView() {
        mMsgTxt = (TextView) findViewById(R.id.msg_txt);

        NativeUtils nativeUtils = new NativeUtils();
        //Java调用JNI
        String msg = nativeUtils.JavaCallJNI();
        //mMsgTxt.setText(msg);

        //Java调用JNI实现两个数之和
        int sum = nativeUtils.JavaCallJNISum(10, 5);
        //mMsgTxt.setText(String.format("10+5=%d", sum));

        //Java调用JNI实现数组中的每个元素加10
        int[] arr = new int[]{1, 2, 3, 4, 5};
        int[] jniArr = nativeUtils.JavaCallJNIArr(arr);
        StringBuilder buffer = new StringBuilder();
        for (int aJniArr : jniArr) {
            buffer.append(aJniArr).append(",");
        }
        //mMsgTxt.setText(buffer.toString());

        //JNICallJavaBack执行
        nativeUtils.JNICallJavaBack();
        //JNICallJavaSumBack执行
        nativeUtils.JNICallJavaSumBack();
        //JNICallJavaStaticMethodBack执行
        nativeUtils.JNICallJavaStaticMethodBack();
    }
}

JNI/NDK 结果

  调用之后我们会生成对应的so库文件，同时也会展示我们的最后结果。

JNI/NDK 结束语

  以上便是采用Androidstudio+CMake进行搭建JNI/NDK开发中C/ C++调用Java代码流程的项目。如若有理解错误的地方，请多多留言指教。