• Java JNI的具体介绍

    JNI就是Java Native Interface的简称,也就是java本地接口。它提供了若干的API实现了和Java和其它语言的通信（主要是C&C++）。也许不少人认为Java已经足够强大，为什么要须要JNI这样的东西呢？我们知道Java是一种平台无关性的语言，平台对于上层的java代码来说是透明的，所以在多数时间我们是不须要JNI的，可是假如你遇到了例如以下的三种情况之中的一个呢？

     

    1. 你的Java代码，须要得到一个文件的属性。

      可是你找遍了JDK帮助文档也找不到相关的API。

    2. 在本地另一个别的系统。只是他不是Java语言实现的。这个时候你的老板要求你把两套系统整合到一起。
    3. 你的Java代码中须要用到某种算法，只是算法是用C实现并封装在动态链接库文件（DLL）其中的。


    对于上述的三种情况。假设没有JNI的话，那就会变得异常棘手了。

    就算找到解决方式了。也是费时费力。事实上说究竟还是会添加开发和维护的成本。

     

    说了那么多一通废话。如今进入正题。看过JDK源代码的人肯定会注意到在源代码里有非常多标记成native的方法。这些个方法仅仅有方法签名可是没有方法体。事实上这些naive方法就是我们说的 java native interface。他提供了一个调用（invoke）的接口。然后用C或者C++去实现。我们首先来编写这个“桥梁”.我自己的开发环境是 j2sdk1.4.2_15 + eclipse 3.2 + VC++ 6.0，先在eclipse里建立一个HelloFore的Javaproject，然后编写以下的代码。

    Java代码 
    1. package com.chnic.jni;  
    2.   
    3. public class SayHellotoCPP {  
    4.       
    5.     public SayHellotoCPP(){  
    6.     }  
    7.     public native void sayHello(String name);  
    8. }  
    [java] view plaincopy
    1. package com.chnic.jni;  
    2.   
    3. public class SayHellotoCPP {  
    4.       
    5.     public SayHellotoCPP(){  
    6.     }  
    7.     public native void sayHello(String name);  
    8. }  

     

     一般的第一个程序总是HelloWorld。今天换换口味。把world换成一个名字。我的native本地方法有一个String的參数。会传递一个name到后台去。本地方法已经完毕。如今来介绍下javah这种方法，接下来就要用javah方法来生成一个相相应的.h头文件。

     

    javah是一个专门为JNI生成头文件的一个命令。

    CMD打开控制台之后输入javah回车就能看到javah的一些參数。在这里就不多介绍我们要用的是 -jni这个參数。这个參数也是默认的參数，他会生成一个JNI式的.h头文件。在控制台进入到project的根文件夹，也就是HelloFore这个文件夹。然后输入命令。

    Java代码 
    1. javah -jni com.chnic.jni.SayHellotoCPP  
    [java] view plaincopy
    1. javah -jni com.chnic.jni.SayHellotoCPP  

     

    命令运行完之后在project的根文件夹就会发现com_chnic_jni_SayHellotoCPP.h 这个头文件。在这里有必要多句嘴。在运行javah的时候，要输入完整的包名+类名。

    否则在以后的測试调用过程中会发生java.lang.UnsatisfiedLinkError这个异常。

     

    到这里java部分算是基本完毕了，接下来我们来编写后端的C++代码。（用C也能够，仅仅只是cout比printf用起来更快些，所以这里俺偷下懒用C++）打开VC++首先新建一个Win32 Dynamic-Link libraryproject，之后选择An empty DLL project空project。在这里我C++的project是HelloEnd，把刚刚生成的那个头文件复制到这个project的根文件夹里。

    随便用什么文本编辑器打开这个头文件，发现有一个例如以下的方法签名。

    Cpp代码 
    1. /* 
    2.  * Class:     com_chnic_jni_SayHellotoCPP 
    3.  * Method:    sayHello 
    4.  * Signature: (Ljava/lang/String;)V 
    5.  */  
    6. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello  
    7.   (JNIEnv *, jobject, jstring);  
    [cpp] view plaincopy
    1. /* 
    2.  * Class:     com_chnic_jni_SayHellotoCPP 
    3.  * Method:    sayHello 
    4.  * Signature: (Ljava/lang/String;)V 
    5.  */  
    6. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello  
    7.   (JNIEnv *, jobject, jstring);  

     

    细致观察一下这种方法，在凝视上标注类名、方法名、签名（Signature），至于这个签名是做什么用的。我们以后再说。在这里最重要的是 Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello这种方法签名。在Java端我们运行 sayHello(String name)这种方法之后，JVM就会帮我们唤醒在DLL里的Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello这种方法。因此我们新建一个C++ source file来实现这种方法。

    Cpp代码 
    1. #include <iostream.h>  
    2. #include "com_chnic_jni_SayHellotoCPP.h"  
    3.   
    4.   
    5. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello   
    6.   (JNIEnv* env, jobject obj, jstring name)  
    7. {  
    8.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  
    9.     cout << "Hello, " << pname << endl;  
    10. }  
    [cpp] view plaincopy
    1. #include <iostream.h>  
    2. #include "com_chnic_jni_SayHellotoCPP.h"  
    3.   
    4.   
    5. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello   
    6.   (JNIEnv* env, jobject obj, jstring name)  
    7. {  
    8.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  
    9.     cout << "Hello, " << pname << endl;  
    10. }  

     

    由于我们生成的那个头文件是在C++project的根文件夹不是在环境文件夹。所以我们要把尖括号改成单引號。至于VC++的环境文件夹能够在 Tools->Options->Directories里设置。F7编译project发现缺少jni.h这个头文件。

    这个头文件能够在%JAVA_HOME%/include文件夹下找到。把这个文件复制到C++project文件夹。继续编译发现还是找不到。

    原来是由于在我们刚刚生成的那个头文件中，jni.h这个文件是被 #include <jni.h>引用进来的。因此我们把尖括号改成双引號#include "jni.h"。继续编译发现少了jni_md.h文件，接着在%JAVA_HOME%/include/win32以下找到那个头文件，放入到project根文件夹。F7编译成功。在Debug文件夹里会发现生成了HelloEnd.dll这个文件。

     

    这个时候后端的C++代码也已经完毕。接下来的任务就是怎么把他们连接在一起了。要让前端的java程序“认识并找到”这个动态链接库，就必须把这个DLL放在windows path环境变量以下。有两种方法能够做到：

     

    1. 把这个DLL放到windows以下的sysytem32文件夹以下，这个是windows默认的path
    2. 复制你project的Debug文件夹，我这里是C:/Program Files/Microsoft Visual Studio/MyProjects/HelloEnd/Debug这个文件夹。把这个文件夹配置到User variable的Path以下。重新启动eclipse，让eclipse在启动的时候又一次读取这个path变量。

     

    比較起来，另外一种方法比較灵活，在开发的时候不用来回copy dll文件了，节省了非常多工作量，所以在开发的时候推荐用另外一种方法。

    在这里我们使用的也是另外一种。eclipse重新启动之后打开 SayHellotoCPP这个类。

    事实上我们上面做的那些是不是是让JVM能找到那些DLL文件。接下来我们要让我们自己的java代码“认识”这个动态链接库。

    增加System.loadLibrary("HelloEnd");这句到静态初始化块里。

     

    Java代码 
    1. package com.chnic.jni;  
    2.   
    3. public class SayHellotoCPP {  
    4.       
    5.     static{  
    6.         System.loadLibrary("HelloEnd");  
    7.     }  
    8.     public SayHellotoCPP(){  
    9.     }  
    10.     public native void sayHello(String name);  
    11.       
    12. }  
    [java] view plaincopy
    1. package com.chnic.jni;  
    2.   
    3. public class SayHellotoCPP {  
    4.       
    5.     static{  
    6.         System.loadLibrary("HelloEnd");  
    7.     }  
    8.     public SayHellotoCPP(){  
    9.     }  
    10.     public native void sayHello(String name);  
    11.       
    12. }  

     

    这样我们的代码就能认识并载入这个动态链接库文件了。

    万事俱备。仅仅欠測试代码了。接下来编写測试代码。

    Java代码 
    1. SayHellotoCPP shp = new SayHellotoCPP();  
    2. shp.sayHello("World");  
    [java] view plaincopy
    1. SayHellotoCPP shp = new SayHellotoCPP();  
    2. shp.sayHello("World");  

     

    我们不让他直接Hello，World。

    我们把World传进去，运行代码。发现控制台打印出来Hello, World这句话。

    就此一个最简单的JNI程序已经开发完毕。或许有朋友会对CPP代码里的

    Cpp代码 
    1. const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  
    [cpp] view plaincopy
    1. const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  

     

     这句有疑问，这个GetStringUTFChars就是JNI给developer提供的API，我们以后再讲。

    在这里不得不多句嘴。

    1. 由于JNI有一个Native这个特点，一点有项目用了JNI。也就说明这个项目基本不能跨平台了。
    2. JNI调用是相当慢的，在实际使用的之前一定要先想明确是否有这个必要。

    3. 由于C++和C这种语言很灵活，一不小心就easy出错，比方我刚刚的代码就没有写析构字符串释放内存，对于java developer来说由于有了GC 垃圾回收机制，所以大多数人没有写析构函数这种概念。所以JNI也会添加程序中的风险，增大程序的不稳定性。

      

    事实上在Java代码中，除了对本地方法标注nativekeyword和加上要载入动态链接库之外，JNI基本上是对上层coder透明的，上层coder调用那些本地方法的时候并不知道这种方法的方法体到底是在哪里，这个道理就像我们用JDK所提供的API一样。

    所以在Java中使用JNI还是非常easy的。相比之下在C++中调用java，就比前者要复杂的多了。

     

    如今来介绍下JNI里的数据类型。在C++里。编译器会非常据所处的平台来为一些主要的数据类型来分配长度，因此也就造成了平台不一致性。而这个问题在Java中则不存在。由于有JVM的缘故，所以Java中的基本数据类型在全部平台下得到的都是同样的长度，比方int的宽度永远都是32位。基于这方面的原因。java和c++的基本数据类型就须要实现一些mapping。保持一致性。以下的表能够概括：

     

        Java类型                 本地类型                  JNI中定义的别名    
    int long jint
    long _int64 jlong
    byte signed char jbyte
    boolean unsigned char jboolean
    char unsigned short jchar
    short short jshort
    float float jfloat
    double double jdouble
    Object _jobject* jobject

     

    上面的表格是我在网上搜的，放上来给大家对照一下。对于每一种映射的数据类型。JNI的设计者事实上已经帮我们取好了对应的别名以方便记忆。假设想了解一些更加仔细的信息。能够去看一些jni.h这个头文件，各种数据类型的定义以及别名就被定义在这个文件里。

     

    了解了JNI中的数据类型，下面就来看这次的样例。这次我们用Java来实现一个前端的market（下面就用Foreground取代）用CPP来实现一个后端factory（下面用backend取代）。

    我们首先还是来编写包括本地方法的java类。

     

    Java代码 
    1. package com.chnic.service;  
    2.   
    3. import com.chnic.bean.Order;  
    4.   
    5. public class Business {  
    6.     static{  
    7.         System.loadLibrary("FruitFactory");  
    8.     }  
    9.       
    10.     public Business(){  
    11.           
    12.     }  
    13.       
    14.     public native double getPrice(String name);  
    15.     public native Order getOrder(String name, int amount);  
    16.     public native Order getRamdomOrder();  
    17.     public native void analyzeOrder(Order order);  
    18.       
    19.     public void notification(){  
    20.         System.out.println("Got a notification.");  
    21.     }  
    22.       
    23.     public static void notificationByStatic(){  
    24.         System.out.println("Got a notification in a static method.");  
    25.     }  
    26. }  
    [java] view plaincopy
    1. package com.chnic.service;  
    2.   
    3. import com.chnic.bean.Order;  
    4.   
    5. public class Business {  
    6.     static{  
    7.         System.loadLibrary("FruitFactory");  
    8.     }  
    9.       
    10.     public Business(){  
    11.           
    12.     }  
    13.       
    14.     public native double getPrice(String name);  
    15.     public native Order getOrder(String name, int amount);  
    16.     public native Order getRamdomOrder();  
    17.     public native void analyzeOrder(Order order);  
    18.       
    19.     public void notification(){  
    20.         System.out.println("Got a notification.");  
    21.     }  
    22.       
    23.     public static void notificationByStatic(){  
    24.         System.out.println("Got a notification in a static method.");  
    25.     }  
    26. }  

     

    这个类里面包括4个本地方法。一个静态初始化块载入将要生成的dll文件。

    剩下的方法都是非常普通的java方法。等会在backend中回调这些方法。这个类须要一个名为Order的JavaBean。

     

    Java代码 
    1. package com.chnic.bean;  
    2.   
    3. public class Order {  
    4.       
    5.     private String name = "Fruit";  
    6.     private double price;  
    7.     private int amount = 30;  
    8.       
    9.     public Order(){  
    10.           
    11.     }  
    12.   
    13.     public int getAmount() {  
    14.         return amount;  
    15.     }  
    16.    
    17.     public void setAmount(int amount) {  
    18.         this.amount = amount;  
    19.     }  
    20.   
    21.     public String getName() {  
    22.         return name;  
    23.     }  
    24.   
    25.     public void setName(String name) {  
    26.         this.name = name;  
    27.     }  
    28.   
    29.     public double getPrice() {  
    30.         return price;  
    31.     }  
    32.   
    33.     public void setPrice(double price) {  
    34.         this.price = price;  
    35.     }  
    36. }  
    [java] view plaincopy
    1. package com.chnic.bean;  
    2.   
    3. public class Order {  
    4.       
    5.     private String name = "Fruit";  
    6.     private double price;  
    7.     private int amount = 30;  
    8.       
    9.     public Order(){  
    10.           
    11.     }  
    12.   
    13.     public int getAmount() {  
    14.         return amount;  
    15.     }  
    16.    
    17.     public void setAmount(int amount) {  
    18.         this.amount = amount;  
    19.     }  
    20.   
    21.     public String getName() {  
    22.         return name;  
    23.     }  
    24.   
    25.     public void setName(String name) {  
    26.         this.name = name;  
    27.     }  
    28.   
    29.     public double getPrice() {  
    30.         return price;  
    31.     }  
    32.   
    33.     public void setPrice(double price) {  
    34.         this.price = price;  
    35.     }  
    36. }  

     

    JavaBean中。我们为两个私有属性赋值。方便后面的样例演示。

    到此为止除了測试代码之外的Java端的代码就所有高调了，接下来进行生成.h 头文件、建立C++project的工作，在这里就一笔带过。不熟悉的朋友请回头看第一篇。

    在project里我们新建一个名为Foctory的C++ source file 文件，去实现那些native方法。详细的代码例如以下。

     

    Cpp代码 
    1. #include <iostream.h>  
    2. #include <string.h>  
    3. #include "com_chnic_service_Business.h"  
    4.   
    5. jobject getInstance(JNIEnv* env, jclass obj_class);  
    6.   
    7. JNIEXPORT jdouble JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getPrice(JNIEnv* env,   
    8.                                                                    jobject obj,   
    9.                                                                    jstring name)  
    10. {  
    11.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  
    12.     cout << "Before release: "  << pname << endl;  
    13.   
    14.     if (strcmp(pname, "Apple") == 0)  
    15.     {  
    16.         env->ReleaseStringUTFChars(name, pname);  
    17.         cout << "After release: " << pname << endl;  
    18.         return 1.2;  
    19.     }   
    20.     else  
    21.     {  
    22.         env->ReleaseStringUTFChars(name, pname);  
    23.         cout << "After release: " << pname << endl;  
    24.         return 2.1;  
    25.     }     
    26. }  
    27.   
    28.   
    29. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getOrder(JNIEnv* env,   
    30.                                                                    jobject obj,   
    31.                                                                    jstring name,   
    32.                                                                    jint amount)  
    33. {  
    34.     jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  
    35.     jobject order = getInstance(env, order_class);  
    36.       
    37.     jmethodID setName_method = env->GetMethodID(order_class, "setName", "(Ljava/lang/String;)V");  
    38.     env->CallVoidMethod(order, setName_method, name);  
    39.   
    40.     jmethodID setAmount_method = env->GetMethodID(order_class, "setAmount", "(I)V");  
    41.     env->CallVoidMethod(order, setAmount_method, amount);  
    42.   
    43.     return order;  
    44. }  
    45.   
    46. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getRamdomOrder(JNIEnv* env,   
    47.                                                                          jobject obj)  
    48. {  
    49.     jclass business_class = env->GetObjectClass(obj);  
    50.     jobject business_obj = getInstance(env, business_class);  
    51.   
    52.     jmethodID notification_method = env->GetMethodID(business_class, "notification", "()V");  
    53.     env->CallVoidMethod(obj, notification_method);  
    54.   
    55.     jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  
    56.     jobject order = getInstance(env, order_class);  
    57.     jfieldID amount_field = env->GetFieldID(order_class, "amount", "I");  
    58.     jint amount = env->GetIntField(order, amount_field);  
    59.     cout << "amount: " << amount << endl;  
    60.     return order;  
    61. }  
    62.   
    63.   
    64. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder (JNIEnv* env,   
    65.                                                                      jclass cls,   
    66.                                                                      jobject obj)  
    67. {  
    68.     jclass order_class = env->GetObjectClass(obj);  
    69.     jmethodID getName_method = env->GetMethodID(order_class, "getName", "()Ljava/lang/String;");  
    70.     jstring name_str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(obj, getName_method));  
    71.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name_str, NULL);  
    72.   
    73.     cout << "Name in Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder: " << pname << endl;  
    74.     jmethodID notification_method_static = env->GetStaticMethodID(cls, "notificationByStatic", "()V");  
    75.     env->CallStaticVoidMethod(cls, notification_method_static);  
    76.   
    77. }  
    78.   
    79. jobject getInstance(JNIEnv* env, jclass obj_class)  
    80. {  
    81.     jmethodID construction_id = env->GetMethodID(obj_class, "<init>", "()V");  
    82.     jobject obj = env->NewObject(obj_class, construction_id);  
    83.     return obj;  
    84. }  
    [cpp] view plaincopy
    1. #include <iostream.h>  
    2. #include <string.h>  
    3. #include "com_chnic_service_Business.h"  
    4.   
    5. jobject getInstance(JNIEnv* env, jclass obj_class);  
    6.   
    7. JNIEXPORT jdouble JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getPrice(JNIEnv* env,   
    8.                                                                    jobject obj,   
    9.                                                                    jstring name)  
    10. {  
    11.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);  
    12.     cout << "Before release: "  << pname << endl;  
    13.   
    14.     if (strcmp(pname, "Apple") == 0)  
    15.     {  
    16.         env->ReleaseStringUTFChars(name, pname);  
    17.         cout << "After release: " << pname << endl;  
    18.         return 1.2;  
    19.     }   
    20.     else  
    21.     {  
    22.         env->ReleaseStringUTFChars(name, pname);  
    23.         cout << "After release: " << pname << endl;  
    24.         return 2.1;  
    25.     }     
    26. }  
    27.   
    28.   
    29. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getOrder(JNIEnv* env,   
    30.                                                                    jobject obj,   
    31.                                                                    jstring name,   
    32.                                                                    jint amount)  
    33. {  
    34.     jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  
    35.     jobject order = getInstance(env, order_class);  
    36.       
    37.     jmethodID setName_method = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(order_class, "setName", "(Ljava/lang/String;)V");  
    38.     env->CallVoidMethod(order, setName_method, name);  
    39.   
    40.     jmethodID setAmount_method = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(order_class, "setAmount", "(I)V");  
    41.     env->CallVoidMethod(order, setAmount_method, amount);  
    42.   
    43.     return order;  
    44. }  
    45.   
    46. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_chnic_service_Business_getRamdomOrder(JNIEnv* env,   
    47.                                                                          jobject obj)  
    48. {  
    49.     jclass business_class = env->GetObjectClass(obj);  
    50.     jobject business_obj = getInstance(env, business_class);  
    51.   
    52.     jmethodID notification_method = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(business_class, "notification", "()V");  
    53.     env->CallVoidMethod(obj, notification_method);  
    54.   
    55.     jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  
    56.     jobject order = getInstance(env, order_class);  
    57.     jfieldID amount_field = env->GetFieldID(order_class, "amount", "I");  
    58.     jint amount = env->GetIntField(order, amount_field);  
    59.     cout << "amount: " << amount << endl;  
    60.     return order;  
    61. }  
    62.   
    63.   
    64. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder (JNIEnv* env,   
    65.                                                                      jclass cls,   
    66.                                                                      jobject obj)  
    67. {  
    68.     jclass order_class = env->GetObjectClass(obj);  
    69.     jmethodID getName_method = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(order_class, "getName", "()Ljava/lang/String;");  
    70.     jstring name_str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(obj, getName_method));  
    71.     const char* pname = env->GetStringUTFChars(name_str, NULL);  
    72.   
    73.     cout << "Name in Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder: " << pname << endl;  
    74.     jmethodID notification_method_static = env->GetStaticMethodID(cls, "notificationByStatic", "()V");  
    75.     env->CallStaticVoidMethod(cls, notification_method_static);  
    76.   
    77. }  
    78.   
    79. jobject getInstance(JNIEnv* env, jclass obj_class)  
    80. {  
    81.     jmethodID construction_id = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(obj_class, "<init>", "()V");  
    82.     jobject obj = env->NewObject(obj_class, construction_id);  
    83.     return obj;  
    84. }  

     

    能够看到。在我Java中的四个本地方法在这里所有被实现，接下来针对这四个方法来解释下，一些JNI相关的API的用法。

    先从第一个方法讲起吧：

     

    1.getPrice(String name)

     

    这种方法是从foreground传递一个类型为string的參数到backend，然后backend推断返回对应的价格。在cpp的代码中，我们用GetStringUTFChars这种方法来把传来的jstring变成一个UTF-8编码的char型字符串。

    由于jstring的实际类型是 jobject，所以无法直接比較。

    GetStringUTFChars方法包括两个參数，第一參数是你要处理的jstring对象，第二个參数是否须要在内存中生成一个副本对象。

    将 jstring转换成为了一个const char*了之后。我们用string.h中带strcmp函数来比較这两个字符串，假设传来的字符串是“Apple”的话我们返回1.2。反之返回 2.1。在这里还要多说一下ReleaseStringUTFChars这个函数，这个函数从字面上不难理解，就是释放内存用的。有点像cpp里的析构函数。仅仅只是Sun帮我们已经封装好了。

    因为在JVM中有GC这个东东，所以多数java coder并没有写析构的习惯，只是在JNI里是必须的了，否则easy造成内存泄露。我们在这里在release之前和之后分别打出这个字符串来看一下效果。

     

    粗略的解释完一些API之后。我们编写測试代码。

     

    Java代码 
    1. Business b = new Business();          
    2. System.out.println(b.getPrice("Apple"));  
    [java] view plaincopy
    1. Business b = new Business();          
    2. System.out.println(b.getPrice("Apple"));  

     

    执行这段測试代码。控制台上打出

     

    Before release: Apple
    After release: ??
    1.2

     

    在release之前打印出来的是我们“须要”的Apple，release之后就成了乱码了。因为传递的是Apple，所以得到1.2。

    測试成功。

     

    2. getOrder(String name, int amount)

     

    在foreground中能够通过这种方法让backend返回一个你“指定”的Order。所谓“指定”。事实上也就是指方法里的两个參数：name和amout。在cpp的代码在中，会依据传递的两个參数来构造一个Order。

    回到cpp的代码里。

     

    Java代码 
    1. jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  
    [java] view plaincopy
    1. jclass order_class = env->FindClass("com/chnic/bean/Order");  

     

    是不是认为这句代码似曾相识？没错，这句代码非常像我们java里写的Class.forName(className)反射的代码。事实上在这里 FindClass的作用和上面的forName是类似的。

    仅仅只是在forName中要用完整的类名。可是在这里必须用"/"来取代“.”。这种方法会返回一个jclass的对象，事实上也就是我们在Java中说的类对象。

     

    Java代码 
    1. jmethodID construction_id = env->GetMethodID(obj_class, "<init>", "()V");  
    2. jobject obj = env->NewObject(obj_class, construction_id);  
    [java] view plaincopy
    1. jmethodID construction_id = env-><span class="hilite1">GetMethodID</span>(obj_class, "<init>", "()V");  
    2. jobject obj = env->NewObject(obj_class, construction_id);  

     

    拿到"类对象"了之后。依照Java RTTI的逻辑我们接下来就要唤醒那个类对象的构造函数了。

    在JNI中，包含构造函数在内的全部方法都被看成Method。每一个method都有一个特定的ID，我们通过GetMethodID这种方法就能够拿到我们想要的某一个java 方法的ID。GetMethodID须要传三个參数。第一个是非常显然jclass，第二个參数是java方法名，也就是你想取的method ID的那个方法的方法名（有些绕口 ），第三个參数是方法签名。

     

     在这里有必要单独来讲一讲这种方法签名，为什么要用这个东东呢？我们知道，在Java里方法是能够被重载的，比方我一个类里有public void a(int arg)和public void a(String arg)这两个方法，在这里用方法名来区分方法显然就是行不通的了。方法签名包含两部分：參数类型和返回值类型；详细的格式：(參数1类型签名參数2类型签名)返回值类型签名。以下是java类型和年名类型的对比的一个表

     

        Java类型      相应的签名
    boolean Z
    byte B
    char C
    shrot S
    int I
    long L
    float F
    double D
    void V
    Object L用/切割包的完整类名;  Ljava/lang/String;
    Array [签名       [I       [Ljava/lang/String;

     

    事实上除了自己对比手写之外，JDK也提供了一个非常好用的生成签名的工具javap,cmd进入控制台到你要生成签名的那个类的文件夹下。

    在这里用 Order类打例如。敲入： javap -s -private Order。全部方法签名都会被输出，关于javap的一些參数能够在控制台以下输入 javap -help查看。（做coder的 毕竟还是要认几个单词的）

     

    啰嗦了一大堆。还是回到我们刚刚的getMethodID这种方法上。由于是调用构造函数，JNI规定调用构造函数的时候传递的方法名应该为<init> ,通过javap查看 我们要的那个无參的构造函数的方法签是()V。

    得到方法签名，最后我们调用NewObject方法来生成一个新的对象。

     

    拿到了对象，之后我们開始为对象jobject填充数值。还是首先拿到setXXX方法的Method ID，之后调用Call<Type>Method来调用java方法。这里的<Type>所指的是方法的返回类型，我们刚刚调用的是set方法的返回值是void，因此这里的方法也就是CallVoidMethod。这种方法的參数除了前两个要传入jobject和 jmethodID之外还要传入要调用的那个方法的參数，并且要顺序必须一致，这点和Java的反射一模一样，在这里就不多解释。（看到这一步是不是对 java 反射又有了自己新的理解？）

     

    最终介绍完了第二个方法，下来就是測试代码測试。

     

    Java代码 
    1. Order o = b.getOrder("Watermelom", 100);  
    2. System.out.println("java: " + o.getName());  
    3. System.out.println("java: " + o.getAmount());  
    [java] view plaincopy
    1. Order o = b.getOrder("Watermelom", 100);  
    2. System.out.println("java: " + o.getName());  
    3. System.out.println("java: " + o.getAmount());  

     

    控制台打出

     

    java: Watermelom
    java: 100

     

    就此。我们完毕了第二个方法的測试。


    3.getRamdomOrder()

    这种方法会从backend得到一个随机的Order对象（抱歉这里“Random”拼错了），然后再调用java中相应的通知方法来通知 foreground。getRamdomOrder方法没有參数，可是所相应的C++方法里却有两个參数，一定有人会不解。事实上细心的朋友一定会发现，JNI里全部相应Java方法的C++ 方法都会比Java方法多两个參数，第一个參数是我们非常熟悉的JNIEnv*指针，第二个參数有时是jobject有时是个jclass。

    针对这第二个參数在这里有必要多废话两句。

    事实上第二个參数传递的是包括了native本地方法的对象或者类对象。我们知道非静态的方法是属于某一个对象的，而静态方法是属于类对象的。所以静态方法能够被全部对象共享。有这个对象/类对象。我们就能够非常方便的操作包括了native方法的对象的一些函数了。

    （这句话有点绕口，没看明确的建议多读两遍）。

    废话完了言归正传。由于getRamdomOrder不是静态的，所以C++相相应的參数中传递来的是一个jobject对象。

    Cpp代码 
    1. jclass business_class = env->GetObjectClass(obj);  
    [cpp] view plaincopy
    1. jclass business_class = env->GetObjectClass(obj);  

    这一句不难理解。GetObjectClass方法能够得到一个对象的类对象。这句有点像Java中的Object.class。不熟悉的朋友建议再去看一下Java反射机制。

    接下来的几句C++代码应该在之前的方法1和方法2中都解释过。早backend端会发一个“消息”给 foreground，之后new一个新的Order类出来。接下来的三句有必要再废话一下。

    Cpp代码 
    1. jfieldID amount_field = env->GetFieldID(order_class, "amount", "I");  
    2. jint amount = env->GetIntField(order, amount_field);  
    3. cout << "amount: " << amount << endl;  
    [cpp] view plaincopy
    1. jfieldID amount_field = env->GetFieldID(order_class, "amount", "I");  
    2. jint amount = env->GetIntField(order, amount_field);  
    3. cout << "amount: " << amount << endl;  

    之前我为Order这个Javabean的amount的属性设置了一个初始值为30，事实上就是为了在这里演示怎样在C++中拿一个Java对象的属性。拿的方法和我们之前说过的调用Java方法的程序几乎相同。也要先拿到一个jfieldID，之后调用Get<type>Field方法来取得某一个对象中的某一个属性的数值。最后cout把他打印出来。我们编写測试代码来看一下终于效果。

    Java代码 
    1. Business b = new Business();                   
    2. Order o2 = b.getRamdomOrder();  
    3. System.out.println(o2.getName());  
    [java] view plaincopy
    1. Business b = new Business();                   
    2. Order o2 = b.getRamdomOrder();  
    3. System.out.println(o2.getName());  

    执行上述的測试代码之后。控制台上打出了

    Got a notification.
    amount: 30
    Fruit

    和我们想要的结果是一样的。測试成功。

    4.analyzeOrder(Order order)

    这是一个静态方法，foreground会通过这种方法传一个Order的对象到backend去，然后再由CPP端进行“analyze”。

    在这里我们取出来传递过来的Order对象的name属性，然后打印到控制台上。

    由于这种方法是静态static方法，所以相相应的C++方法中的第二个參数也变成了jclass对象。也就是Business.class这个类对象。

    第三个參数是一个jobject对象，非常明显就是我们传递过来的order对象。

    前5句代码应该不难理解。就是调用getName这种方法，然后打印出来。由于JNI的API中并没有提供CallStringMethod这种方法。所以我们用CallObjectMethod这种方法来取得name这个字符串（String非常明显也是一个Object），然后再转型成为 jstring。也就是以下这句代码。

    Cpp代码 
    1. jstring name_str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(obj, getName_method));  
    [cpp] view plaincopy
    1. jstring name_str = static_cast<jstring>(env->CallObjectMethod(obj, getName_method));  
     

    取到了name这个字符串之后cout打印出来。之后调用Business这个类对象中的静态方法notificationByStatic来通知 foreground。调用的流程以及方法和非静态都是一样的，仅仅只是注意JNI中调用静态方法的API所传递的一个參数是一个jclass而非 jobject（这个也不难理解。由于静态方法是属于class类对象的）

    还是编写測试代码測试这种方法

    Java代码 
    1. Business b = new Business();          
    2. Order o = b.getOrder("Watermelom", 100);  
    3. Business.analyzeOrder(o);  
    [java] view plaincopy
    1. Business b = new Business();          
    2. Order o = b.getOrder("Watermelom", 100);  
    3. Business.analyzeOrder(o);  
     

    控制台上打印出

    Name in Java_com_chnic_service_Business_analyzeOrder: Watermelom
    Got a notification in a static method.

    第一句是C++中cout打印出来的，第二句则是Java中的静态方法打印出来的。和我们想要的结果是一致的。

    呼~好不easy介绍完了4个方法，最后总结一下吧。

    1. JNI中所提供的API远远不止这4个方法中所使用的API。

      上面介绍的都是比較经常使用的，本人也不可能罗列出全部的API。

    2. 了解了JNI编程更加有利于深入了解Java中的反射机制，反之亦然。
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