前言

JNI（Java Native Interface）：是一组Native编程接口，用来实现Java（Kotlin亦可）与其他编程语言（例如 C、C++ 和汇编）的交互。

通过JNI，我们将一些重要代码下沉到C/C++层，提高反编译的难度。

通过JNI，我们可以调用C/C++一些成熟的、高性能的第三方库。如：调用OpenCV进行图像处理、调用FFMPEG进行音视频处理等。

JNI其实是用C/C++实现的，写JNI的时候，其实就是在写C/C++代码，要遵守C/C++的语法。

JNI主要的工作是为我们建立Java与C/C++之间的映射。下面主要介绍Java对应的JNI概念（了解即可，不需要专门记忆）：

基本类型

Java Type	Native Type	Description
boolean	jboolean	unsigned 8 bits
byte	jbyte	signed 8 bits
char	jchar	unsigned 16 bits
short	jshort	signed 16 bits
int	jint	signed 32 bits
long	jlong	signed 64 bits
float	jfloat	32 bits
double	jdouble	64 bits
void	void	N/A

注意：

jboolean、jbyte等，本质上就是C++里的基本类型。在头文件jni.h中，声明如下：

typedef uint8_t  jboolean; /* unsigned 8 bits */
typedef int8_t   jbyte;    /* signed 8 bits */
typedef uint16_t jchar;    /* unsigned 16 bits */
typedef int16_t  jshort;   /* signed 16 bits */
typedef int32_t  jint;     /* signed 32 bits */
typedef int64_t  jlong;    /* signed 64 bits */
typedef float    jfloat;   /* 32-bit IEEE 754 */
typedef double   jdouble;  /* 64-bit IEEE 754 */

引用类型

JNI提供了与各种Java引用类型相对应的引用类型。JNI引用类型按照下图左侧的层次结构组织（右侧是对应的Java引用类型）：

jobject                          Object 
├─jclass                         ├─java.lang.Class
├─jstring                        ├─java.lang.String
├─jarray                         │
│  ├─jobjectArray                ├─Object[]
│  ├─jbooleanArray               ├─boolean[]
│  ├─jbyteArray                  ├─byte[]
│  ├─jcharArray                  ├─char[]
│  ├─jshortArray                 ├─short[]
│  ├─jintArray                   ├─int[]
│  ├─jlongArray                  ├─long[]
│  ├─jfloatArray                 ├─float[]
│  └─jdoubleArray                ├─double[]
└─jthrowable                     └─java.lang.Throwable

注意：

1.Java的引用类型，对应的JNI类型为jobject。即Object、Thread、ArrayList这些引用类型，在JNI中都是jobject。

2.Java基本类型的数组，都有专属的JNI类型。如boolean[]对应jbooleanArray、byte[]对应jbyteArray。

3.Java引用类型的数组，对应的JNI类型均为jobjectArray。如Point[]、Integer[]等。

4.jstring、jclass、jarray和jthrowable都可以向上转型为jobject。

5.jobject向下转型为jstring、jclass、jarray和jthrowable也是可行的。哪怕类型不符合，编译器也不会报错，甚至运行也可能正常（如果是Java，会编译错误）。

因为jobject、jclass等，本质上就是C/C++里的指针。而不同类型的指针变量的值，在内存中本质上都是一样的，都是一个整数值的地址值。在头文件jni.h中，声明如下：

在C中，其他的JNI引用类型都被定义为jobject。

//jobject只是void*的别名。void*是无类型指针，可以指向任意类型的数据。
typedef void*           jobject;
//jclass只是jobject的别名。
typedef jobject         jclass;
typedef jobject         jstring;
...

在C++中，JNI使用一组类，来建立类似Java的层次结构。

class _jobject {};
class _jclass : public _jobject {};
class _jstring : public _jobject {};
...

//jobject只是_jobject*的别名。
typedef _jobject*       jobject;
typedef _jclass*        jclass;
typedef _jstring*       jstring;
...

方法和字段

Native Type	Description
jmethodID	表示Java的一个方法，成员方法或静态方法
jfieldID	表示Java的一个字段，成员字段或静态字段

jmethodId、jfieldID本质也是指针。在头文件jni.h中，声明如下：

struct _jfieldID;                       
typedef struct _jfieldID* jfieldID;

struct _jmethodID;
typedef struct _jmethodID* jmethodID;

类型签名

JNI复用了Java虚拟机的类型签名。熟悉Java字节码或者Smali的人，对相关类型签名应该不陌生。不熟悉的，可以这么理解：类型签名就是能唯一描述某个Java类型或方法的一个字符串。各个类型签名与Java类型的对应关系如下表：

类型签名	Java类型
Z	boolean
B	byte
C	char
S	short
I	int
J	long
F	float
D	double
L fully-qualified-class ;	fully-qualified-class
[ type	type[]
( arg-types ) ret-type	method type

注意：

1.fully-qualified-class指的是Java引用类型的全限定名。如String类型，就是java/lang/String，对应的类型签名是Ljava/lang/String;（String后面还有个分号）。

2.type[] 指的是Java数组。该类型签名的规则是"[ + 数组元素的类型签名"。如byte数组，就是byte[]，对应的类型签名是[B。String数组，就是String[],对应的类型签名是[Ljava/lang/String;。

3.method type指的是方法。对应的类型签名 ( arg-types ) ret-type，返回值是后置的。如：

Java方法：

long f (int n, String s, int[] arr);

对应的类型签名：

(ILjava/lang/String;[I)J

参考资料

Oracle的Java Native Interface Specification

从Java到C++：JNI基本概念

前言

基本类型

引用类型

方法和字段

类型签名

参考资料