Android NDK 9 JNI 数据类型和方法调用

一、基本类型

Java 类型	本地类型	描述	C 类型
int	jint	signed 32 bits	根据平台不同
long	jlong	signed 64 bits	根据平台不同
byte	jbyte	signed 8 bits	根据平台不同
char	jchar	unsigned 16 bits	typedef unsigned short
short	jshort	singed 16 bits	typedef short
boolean	jboolean	unsigned 8 bits	typedef unsigned char
float	jfloat	32 bits	typedef float
double	jdouble	64 bits	typedef double
void	void	N/A	N/A

二、引用类型性

JNI 中的引用类型主要包括：

• 类；
• 对象；
• 数组。

和 Java 中的引用类型的对应关系如下表所示：

Java 类型	JNI 类型	描述
Object	jobject	Object 类型
Class	jclass	Class 类型
String	jstring	String 类型
Object[]	jobjectArray	对象数组
boolean[]	jbooleanArray	boolean 数组
byte[]	jbyteArray	byte 数组
char[]	jcharArray	char 数组
short[]	jshortArray	short 数组
int[]	jintArray	int 数组
long[]	jlongArray	long 数组
float[]	jfloatArray	float 数组
double[]	jdoubleArray	double 数组
Throwable	jthrowable	Throwable

三、native 函数参数

native 函数参数说明：

每个 native 函数，都至少有两个参数：

1. JNIEnv*；

2. jclass 或 jobject：

• 当 native 方法为静态方法时：jclass 代表 native 方法所属类的 class 对象。
• 当 native 方法为非静态方法时：jobject 代表 native 方法所属的对象。

四、属性与方法签名

数据类型	签名
boolean	Z
byte	B
char	C
short	S
int	I
long	J
float	F
double	D
reference	LClassname;
type[]	[type
method	type(arg-types)ret-type

熟悉 JVM 的一定会发现这就是 JVM 中的字段描述符和方法描述符。

需要注意的是：

• 类描述符开头的 'L' 与结尾的 ';' 必须要有；
• 数组描述符,开头的 '[' 必须要有；
• 方法描述符规则: "(各参数描述符)返回值描述符"，其中参数描述符间没有任何分隔符号。

五、C/C++ 访问 Java 的属性、方法

为了能够在 C/C++ 中调用 Java 中的类，jni.h 的头文件专门定义了 jclass 类型表示 Java 中 Class 类。JNIEnv 中有 3 个
函数可以获取 jclass。

1. jclass FindClass(const char* clsName)
   通过类的名称(类的全名，这时候包名不是用"."点号而是用"/"来区分的)来获取 jclass。

2. jclass GetObjectClass(jobject obj)
   通过对象实例来获取 jclass，相当于 Java 中的 getClass() 函数

3. jclass getSuperClass(jclass obj)
   通过 jclass 可以获取其父类的 jclass 对象

在 JNI 调用中，肯定会涉及到本地方法操作 Java 类中数据和方法。JNI 要求程序员通过特殊的 JNI 函数来获取和设置数据以及调用 java 方法。

有以下几种情况：

1. 访问 Java 类的非静态属性；
2. 访问 Java 类的静态属性；
3. 访问 Java 类的非静态方法；
4. 访问 Java 类的静态方法；
5. 间接访问 Java 类的父类的方法；
6. 访问 Java 类的构造方法。

在 Native 本地代码中访问 Java 层的代码，一个常用的常见的场景就是获取 Java 类的属性和方法。所以为了在 C/C++ 获取 Java 层的属性和方法，JNI 在 jni.h 头文件中定义了 jfieldID 和 jmethodID 这两种类型来分别代表 Java 端的属性和方法。

在访问或者设置 Java 某个属性的时候，首先就要现在本地代码中取得代表该 Java 类的属性的 jfieldID，然后才能在本地代码中进行 Java 属性的操作，同样，在需要调用 Java 类的某个方法时，也是需要取得代表该方法的 jmethodID 才能进行 Java 方法操作。

5.1、访问 Java 的非静态属性

Java 声明如下：

public String name = "Jagger";

// 访问非静态属性 name，修改它的值
// accessField 自定义的一个方法
public native void accessField();

C 代码如下：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accessField
(JNIEnv *env, jobject jobject) {
    // Jclass
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobject);
    // jfieldID 属性名称，属性签名
    jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "name", "Ljava/lang/String;");
    // 获取属性值
    jstring jstr = (*env)->GetObjectField(env, jobject, fid);
    ...
}

5.2、访问 Java 的静态属性

Java 声明如下：

public static int count = 13;
public native void accessStaticField();

C 代码如下：

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accessStaticField
(JNIEnv *env, jobject jobj) {
    // jclass
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
    // jfieldID
    jfieldID fid =(*env)->GetStaticFieldID(env, cls, "count", "I");
    // GetStaticField
    jint count = (*env)->GetStaticIntField(env, cls, fid);
    ...
}

常见的调用 Java 层的方法一般是使用 JNIEnv 来进行操作：

• GetFieldID/GetMethodID：获取某个属性/某个方法；

• GetStaticFieldID/GetStaticMethodID：获取某个静态属性/静态方法。

方法的具体实现如下：

jfieldID GetFieldID(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig);
jmethodID GetMethodID(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig);
jfieldID GetStaticFieldID(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig);
jmethodID GetStaticMethodID(JNIEnv *env, jclass clazz,const char *name, const char *sig);

以上四个函数都是 4 个入参，而且每个入参的都是：

• *JNIEnv *env；
• jclass clazz；
• const char *name；
• const char *sig。

JNIEnv 代表一个 JNI 环境接口，jclass 上面也说了代表 Java 层中的“类”，name 则代表方法名或者属性名。char *sig 代表代
表了 JNI 中的一个特殊字段 —— 签名。

5.3、访问 Java 的非静态方法

Java 声明如下：

public int genRandomInt(int max){
    System.out.println("genRandomInt 执行了..");
    return new Random().nextInt(max);
}

C 代码如下：

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accessMethod
(JNIEnv *env, jobject jobj) {

    //Jclass
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
    // JmethodID
    jfieldID mFid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "genRandomInt", "(I)I");
    // 调用
    // CallMethod
    jint random = (*env)->CallIntMethod(env, jobj, mFid, 200);
    ...
}

5.4、访问 Java 的静态方法

Java 声明如下：

public static String getUUID(){
  return  UUID.randomUUID().toString();
}

C 代码如下：

// 访问 Java 静态方法
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accessStaticMethod
(JNIEnv *env, jobject jobj) {
    // Jclass
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
    // JmethodID
    jfieldID mFid = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "getUUID", "()Ljava/lang/String;");
    // CallStaticMethod
    jstring uuid = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, jobj, mFid);
    ...
}

5.5、访问 Java 类的构造方法

Java 声明如下：

public native long accessConstructor();

C 代码如下：

JNIEXPORT jlong  JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accesssConstructor
(JNIEnv *env, jobject jobj) {
    // jclass
    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "java/util/Date");
    // jmethodID
    jmethodID  constructor_mid= (*env)->GetMethodID(env, cls,"","()V");
    // 实例化一个 Date 对象(可以在 constructor_mid 后加参)
    jobject date_obj =  (*env)->NewObject(env, cls, constructor_mid);
    // 调用 getTime 方法
    jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getTime", "()J");
    jlong time = (*env)->CallLongMethod(env, date_obj, mid);

    printf("time:%lld\n",time);

    return time;
}

这里还有另一种方法来调用构造函数，方法如下：

jobject NewObjectA(JNIEnv *env, jclass clazz, jmethodID methodID, jvalue *args);

这里多了一个参数，即 jvalue *args，这里是 args 代表的是对应构造函数的所有参数的，我们可以应将传递给构造函数的所有参数放在 jvalues 类型的数组 args 中，该数组紧跟着放在 methodID 参数的后面。

参考

Android JNI学习(三)——Java与Native相互调用

Android NDK开发之旅11--JNI--JNI数据类型与方法属性访问