AndroidJNI 基础使用
本文主要说明了在Android应用程序中,怎么使用jni交互.
包括:回调接口,获取对象,不同线程汇总怎么使用JNIEnv *env等实例.
简单的理解一下概念
在jni中,用jfieldID和jmethodID来表示Java类的成员变量和成员函数.
比如:我们的jni侧要获取java对象中的某个String. java代码精简如下:
class InstanceFieldAccess {
private String text;
private native void accessField();
public static void main(String args[]) {
InstanceFieldAccess ifa = new InstanceFieldAccess();
ifa.text = "abcdefg";
ifa.accessField();
System.out.println("Java output");
System.out.println(" ifa.text = \"" + ifa.text + "\"");
}
static {
System.loadLibrary("InstanceFieldAccess");
}
}
c++代码精简如下:
JNIEXPORT void JNICALL Java_InstanceFieldAccess_accessField(JNIEnv *env, jobject obj)
{
jfieldID fid; //字段id,在jni中对应着java的类成员变量
jstring jstr; //jstring类型,对应的java中的String
const char *str;
//第一步,我们获取类对象,因为是非静态方法所以是object
jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, obj);
printf("C output:\n");
//第二步,通过jni函数表,获取类对象里面的成员变量.
fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "text", "Ljava/lang/String;");
if (fid == NULL) {
return; //如果是空的,那就是没有找到,返回.
}
//第三步,找到了字段id,那么就开始读取值.因为字符串是个特殊的对象,所以这里使用GetObjectField读取.
jstr = (*env)->GetObjectField(env, obj, fid);
//第四步,读取到了String值因为 Java 默认使用 Unicode 编码,而 C/C++ 默认使用 UTF 编码,所以在本地代码中操作字符串的时候,必
//须使用合适的 JNI 函数把 jstring 转换成 C 风格的字符串
str = (*env)->GetStringUTFChars(env, jstr, NULL);
if (str == NULL) {
return; //调用完 GetStringUTFChars 之后不要忘记安全检查,因为 JVM 需要为新诞生的字符串分配内存空间,当内存
//空间不够分配的时候,会导致调用失败,失败后 GetStringUTFChars 会返回 NULL,并抛出一个OutOfMemoryError 异常
}
printf(" c.s = \"%s\"\n", str);
//在调用 GetStringUTFChars 函数从 JVM 内部获取一个字符串之后,JVM 内部会分配一块新的内存,用于存
//储源字符串的拷贝,以便本地代码访问和修改。即然有内存分配,用完之后就可以马上释放了.
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstr, str);
//通过调用 NewStringUTF 函数,会构建一个新的 java.lang.String 字符串对象。这个新创建的字符串会自动转换成Java支持的Unicode编码
jstr = (*env)->NewStringUTF(env, "123");
if (jstr == NULL) {
return; /* out of memory */
}
//通过jni函数表,给java对象的变量赋值
(*env)->SetObjectField(env, obj, fid, jstr);
}
//打印
/**
C output:
c.s = "abc"
Java output:
ifa.text = "123"
*/
Android的java文件怎么写
public interface IWifiStaServiceService {
// methods
public ActivateOutput activate();
public AddApOutput addAp(WifiConfiguration wifiConfiguration);
public ConnectOutput connect(WifiConfiguration wifiConfiguration);
public DeactivateOutput deactivate();
public DisconnectOutput disconnect();
public ForgetOutput forget(WifiApID wifiApID);
public GetApListOutput getApList();
public GetConfiguredApListOutput getConfiguredApList();
public GetConnectedApOutput getConnectedAp();
public GetConnectionInfoOutput getConnectionInfo();
public GetMacAddressOutput getMacAddress();
public IsActivatedOutput isActivated();
public ScanOutput scan();
public UpdateApOutput updateAp(WifiConfiguration wifiConfiguration);
// fields
}
public class WifiStaServiceServiceStub {
public static final String LOG_TAG = "WifiStaServiceServiceStub";
public static final String INSTANCE_NAME_1 = "WifiStaService_Provider/WifiStaService_ProviderRootSwc/WifiStaService1";
private static final int METHOD_ACTIVATE = 0;
private static final int METHOD_ADDAP = 1;
private static final int METHOD_CONNECT = 2;
private static final int METHOD_DEACTIVATE = 3;
private static final int METHOD_DISCONNECT = 4;
private static final int METHOD_FORGET = 5;
private static final int METHOD_GETAPLIST = 6;
private static final int METHOD_GETCONFIGUREDAPLIST = 7;
private static final int METHOD_GETCONNECTEDAP = 8;
private static final int METHOD_GETCONNECTIONINFO = 9;
private static final int METHOD_GETMACADDRESS = 10;
private static final int METHOD_ISACTIVATED = 11;
private static final int METHOD_SCAN = 12;
private static final int METHOD_UPDATEAP = 13;
private static IWifiStaServiceService mService;
//我们这里定义的都是静态类型的native方法,注意cpp里面对应的头文件
private static native void native_init(String ap_env);
private static native void native_setup(Object object, String instance);
private static native void native_finalize();
private static native void native_sendService();
private static native void native_stopSendService();
private static native void native_notifyRssiChanged(byte[] data);
private static native void native_notifyScanFinished(byte[] data);
private static native void native_notifyStaConnChanged(byte[] data);
private static native void native_notifyStationChanged(byte[] data);
static {
try {
System.loadLibrary("wifistaservice");
Log.d(LOG_TAG, "load wifistaservice");
} catch (Exception ex) {
Log.e(LOG_TAG, "System.loadLibrary Exception " + ex);
} catch (Error err) {
Log.e(LOG_TAG, "System.loadLibrary Error " + err);
}
}
//构造方法里面调用了2个native方法
public WifiStaServiceServiceStub(IWifiStaServiceService service, String instance, String ap_env) {
Log.d(LOG_TAG, "new WifiStaServiceServiceStub");
native_init(ap_env);//参数只传递了一个String
mService = service;
native_setup(new WeakReference<WifiStaServiceServiceStub>(this), instance);//参数传递了一个软引用的对象和一个String
}
protected void finalize() {
native_finalize();
}
public void sendService() {
native_sendService();
}
public void stopSendService() {
native_stopSendService();
}
public void notifyRssiChanged(WifiAp rssiChanged) {
Log.d(LOG_TAG, "native_notifyRssiChanged");
native_notifyRssiChanged(rssiChanged.toByteArray());
}
public void notifyScanFinished(WifiApList scanFinished) {
Log.d(LOG_TAG, "native_notifyScanFinished");
native_notifyScanFinished(scanFinished.toByteArray());
}
public void notifyStaConnChanged(WifiAp staConnChanged) {
Log.d(LOG_TAG, "native_notifyStaConnChanged");
native_notifyStaConnChanged(staConnChanged.toByteArray());
}
public void notifyStationChanged(int stationChanged) {
Log.d(LOG_TAG, "native_notifyStationChanged");
WifiStaServiceProto.ProtoUint8 proto_stationChanged = new WifiStaServiceProto.ProtoUint8();
proto_stationChanged.value = stationChanged;
native_notifyStationChanged(proto_stationChanged.toByteArray(proto_stationChanged));
}
//静态的java方法,这个方法会在native侧调用.注意关注三个参数
private static byte[] postEventFromNative(Object Control_ref, int what, byte[] obj) {
//获取类对象
final WifiStaServiceServiceStub serviceimpl = (WifiStaServiceServiceStub)((WeakReference)Control_ref).get();
//因为是从jni那边从来的,也就验证了底层有没有拿到这个对象
if (serviceimpl == null) {
Log.e(LOG_TAG, "postEventFromNative error : service is null");
return null;
}
Log.d(LOG_TAG, "postEventFromNative what= " + what + " obj= " + obj);
switch (what) {
case METHOD_ACTIVATE:
ActivateOutput ret_activate = mService.activate();
if (ret_activate != null) {
return ret_activate.toByteArray();
}
break;
case METHOD_ADDAP:
if (obj != null) {
try {
WifiStaServiceProto.AddApInput in_addAp = WifiStaServiceProto.AddApInput.parseFrom(obj);
AddApOutput ret_addAp = mService.addAp(WifiConfiguration.fromByteArray(WifiStaServiceProto.WifiConfiguration.toByteArray(in_addAp.wifiConfiguration)));
if (ret_addAp != null) {
Log.d(LOG_TAG, "AddApOutput is not null ");
return ret_addAp.toByteArray();
} else {
Log.d(LOG_TAG, "AddApOutput is null ");
}
} catch (com.google.protobuf.nano.InvalidProtocolBufferNanoException e) {
Log.d(LOG_TAG, e.toString());
}
}
break;
case METHOD_CONNECT:
if (obj != null) {
try {
WifiStaServiceProto.ConnectInput in_connect = WifiStaServiceProto.ConnectInput.parseFrom(obj);
ConnectOutput ret_connect = mService.connect(WifiConfiguration.fromByteArray(WifiStaServiceProto.WifiConfiguration.toByteArray(in_connect.wifiConfiguration)));
if (ret_connect != null) {
Log.d(LOG_TAG, "ConnectOutput is not null ");
return ret_connect.toByteArray();
} else {
Log.d(LOG_TAG, "ConnectOutput is null ");
}
} catch (com.google.protobuf.nano.InvalidProtocolBufferNanoException e) {
Log.d(LOG_TAG, e.toString());
}
}
break;
default:
break;
}
return null;
}
}
jni头文件的定义
头文件定义了java代码对应的native方法,以及一个回调类.主要是用来回调java侧代码的postEventFromNative方法.
#ifndef _Included_com_yf_soa_wifistaservice_WifiStaServiceNativeListener
#define _Included_com_yf_soa_wifistaservice_WifiStaServiceNativeListener
#include 看一下另一个回调函数的头文件
#ifndef WIFISTASERVICENATIVELISTENER_H
#define WIFISTASERVICENATIVELISTENER_H
#include 再理解几个概念
JavaVM是虚拟机在JNI中的表示，一个JVM中只有一个JavaVM对象，这个对象是线程共享的。
通过JNIEnv我们可以获取一个Java虚拟机对象，其函数如下：
jint GetJavaVM(JNIEnv *env, JavaVM **vm);
- vm：用来存放获得的虚拟机的指针的指针。
- return：成功返回0，失败返回其他。
AttachCurrentThread 链接到虚拟机
JNIEnv指针仅在创建它的线程有效。如果我们需要在其他线程访问JVM，那么必须先调用
AttachCurrentThread将当前线程与JVM进行关联，然后才能获得JNIEnv对象。当然，我们在必要时需要调用DetachCurrentThread来解除链接。jint AttachCurrentThread(JavaVM* vm , JNIEnv** env , JavaVMAttachArgs* args);
- vm：虚拟机对象指针。
- env：用来保存得到的JNIEnv的指针。
- args：链接参数，参数结构体如下所示。
- return：链接成功返回0，连接失败返回其他。
仔细看看jni的实现文件
#include 总结一下
访问和修改实例变量操作步聚:
• 调用 GetObjectClass 函数获取实例对象的 Class 引用
• 调用 GetFieldID 函数获取 Class 引用中某个实例变量的 ID
• 调用 GetXXXField 函数获取变量的值,需要传入实例变量所属对象和变量 ID
• 调用 SetXXXField 函数修改变量的值,需要传入实例变量所属对象、变量 ID 和变量的值
访问和修改静态变量操作步聚:
• 调用 FindClass 函数获取类的 Class 引用
• 调用 GetStaticFieldID 函数获取 Class 引用中某个静态变量 ID
• 调用 GetStaticXXXField 函数获取静态变量的值,需要传入变量所属 Class 的引用和变量 ID
• 调用 SetStaticXXXField 函数设置静态变量的值,需要传入变量所属 Class 的引用、变量 ID和变量的
值
访问和修改实例变量操作步聚:
• 调用 GetObjectClass 函数获取实例对象的 Class 引用
• 调用 GetFieldID 函数获取 Class 引用中某个实例变量的 ID
• 调用 GetXXXField 函数获取变量的值,需要传入实例变量所属对象和变量 ID
• 调用 SetXXXField 函数修改变量的值,需要传入实例变量所属对象、变量 ID 和变量的值
访问和修改静态变量操作步聚:
• 调用 FindClass 函数获取类的 Class 引用
• 调用 GetStaticFieldID 函数获取 Class 引用中某个静态变量 ID
• 调用 GetStaticXXXField 函数获取静态变量的值,需要传入变量所属 Class 的引用和变量 ID
• 调用 SetStaticXXXField 函数设置静态变量的值,需要传入变量所属 Class 的引用、变量 ID和变量的
值