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 
#include 
#include 
#include "jni.h"
#include 

//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

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