JNI(1)---JNI入门介绍本文作为JNI入门第一篇。介绍JNI的基本编写规则，注册方法，方法签名以及数据类型，为后

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JNI系列文章导引

JNI(1)---JNI入门介绍

JNI(2)--JNI函数使用(I)

JNI(3)--JNI函数使用(II)

JNI(4)--JNI中的api说明

JNI指南

介绍JNI的编写规则，方法注册以及数据类型。

题外话--我为什么写这个系列

JNI，在我刚入门Android的那时候，基本也就只是听说过，那时候都说JNI，那是中高级Android开发大佬们才能熟练运用的技能。从那时开始，JNI在我心里就是高级技术的象征。当然，那只是对于小白的我这么认为的，以至于工作几年后每每有迫不得已要用到时，都是到处胡乱查一通，然后放弃，交给其他同事处理，未免书到用时方恨少的感慨。

由于这个认知，每次想要学习这门”高深莫测“的技能时，都想着我一定要找一本系统学习的书，或者一门系统介绍的课程，从入门到精通。但是每次饱含热情去搜索，去google，最后发现，都是零散的几篇文章就介绍完毕了，就没了，没了....以至于我一直不敢下定决心掌握这门技术，以为自己认知到的只是片面，望而生畏。

工作几年后，对Android有了更深入的了解，在项目中看到同事的C代码，似乎也能从容淡定看待，也决心学习C，C++，掌握JNI这门技术。慢慢接触后发现，JNI真的也就如在网上看到的那般，内容可能并没有那么多，也并没有那么深奥难懂。

所以，我想写下这个系列，虽然也不长，有些也是借鉴了前人的经验，但是我想给看到的同学，想要了解JNI的同学打打气，JNI并不需要远远仰望，想学习掌握，随时都可以，不要怕，加油。

内容有不全，有疑问的地方，还请评论区指正，也欢迎一起探讨。

Hello JNI

编写JNI，Java来调用C，一般包含下面几步：

Java类中声明本地方法
C代码实现声明的本地方法
Java类中静态代码块调用System.loadLibrary加载so库

Java中HelloWorld类

 package com.example.jnifirst
 class HelloWorld {
   fun main(args:Array<String>) {
     Log.d(TAG, stringFromJNI())
   }
 
   /**
    * jni生成字符串返回给java
    */
   private external fun stringFromJNI(): String
 
   companion object {
     const val TAG = "HelloWorld"
 
     // Used to load the 'jnifirst' library on application startup.
     init {
       System.loadLibrary("jnifirst")
     }
   }
 }

JNI类

 #include <jni.h>
 #include <string.h>
 
 /**
  * @param env 接口指针，JNI环境，指向一个个函数表，函数表中的每一个入口指向一个JNI函数。本地方法通过这些函数访问JVM中的数据结构
  * @param thiz java中定义这个方法的对象。会根据本地方法是一个静态方法还是实例方法有所不同。静态方法的话，会是本地方法所在的类
  * @return jstring java string对象
  */
 JNIEXPORT jstring JNICALL
 Java_com_example_jnifirst_HelloWorld_stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject thiz) {
     char *str = "hello world from jni";
     //将c字符串转换成java字符串类型
     return (*env)->NewStringUTF(env, str);
 }

JNI中的函数会生成一个字符串返回给Java调用方

JNIEXPORT和JNICALL这两个宏定义在jni.h中，确保整个函数在本地库外可见，并且C编译器会进行正确的调用转换

第一个参数env，接口指针，JNI环境，指向一个个函数表，函数表中的每一个入口指向一个JNI函数。本地方法通过这些函数访问JVM中的数据结构

第二个参数thiz，Java中定义这个方法的对象。会根据本地方法是一个静态方法还是实例方法有所不同。静态方法的话，会是本地方法所在的类；实例方法的话就是定义这个方法的对象。

JNI中与Java中函数名的对应的名称组成是：Java_package_className_methodName。其中package包名中的点“.”会转换成下划线“_”如上述Java_com_example_jnifirst_MyString_stringFromJNI

jstring代表了字符串，是JNI中对应的Java中的java.lang.String。所有的Java数据类型都会和JNI中数据类型相对应。

JNI数据类型

基本类型

JNI类型	Java类型	描述
jbyte	byte	有符号，8位，整型
jshort	short	有符号，16位，整型
jint	int	有符号，32位，整型
jlong	long	有符号，64位，整型
jfloat	float	32位，浮点型
jdouble	double	64位，浮点型
jboolean	boolean	无符号，8位，整型
jchar	char	无符号，16位，整型
void	void	N/A

引用类型

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

JNI方法注册

当执行一个native方法时，JVM需要直到该调用so中的哪个方法，这就需要用到方法注册了，通过注册，将native方法和so中的方法绑定起来，这样就能找到对应的方法了。

注册分为静态注和动态注册两种，默认是静态注册。

静态注册

如上述JNI中方法，就是使用Java_package_className_methodName，与Java中定义的native方法绑定起来。

 Java_com_example_jnifirst_MyString_stringFromJNI

动态注册

使用JNI中定义的RegisterNatives方法，进行方法注册，注册的时机是在JNI_OnLoad时

 #include <jni.h>
 #include <string.h>
 
 JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {
     //获取env
     JNIEnv *env;
     if ((*vm)->GetEnv(vm, (void **) &env, JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
         return JNI_ERR;
     }
     //java中的类名，全限定
     char *className = "com/example/jnifirst/JniOnLoad";
     jclass c = (*env)->FindClass(env, className);
     if (c == NULL) {
         return JNI_ERR;
     }
     //声明本地方法数组，JNINativeMethod是JNI中的一个结构体
     static const JNINativeMethod method[] = {
             {"nativeFoo", "()V", (void *) nativeFoo}
     };
     // 注册本地方法
     // clazz：指定的类，即 native 方法所属的类
     // methods：方法数组，JNINativeMethod结构体数组
     // nMethods：方法数组的长度
     // 成功返回JNI_OK(0),失败返回负值
     int rc = (*env)->RegisterNatives(env, c, method, sizeof(method) / sizeof(method[0]));
     if (rc != JNI_OK) {
         return rc;
     }
     return JNI_VERSION_1_6;
 }

其中JNINativeMethod结构体定义如下：

 typedef struct {
     const char* name;  //native方法名
     const char* signature; // 方法签名
     void*       fnPtr; //函数指针
 } JNINativeMethod;

JNI类型签名

JNI的类型签名标识了一个特定的Java类型，这个类型可以是类、方法或数据类型。

类和对象的签名

组成为：L+包名+类名+;，注意有一个“;” 。其中，包名中的“.”替换成“/”。

如String类的签名就是：Ljava/lang/String；

基本数据类型的签名

一般就是基本数据类型的首字母大写，除了boolean是Z，long是J。对于void，则是V。

Java类型	签名
byte	B
short	S
int	I
long	J
float	F
double	D
boolean	Z
char	C
void	V

数组的签名

一维数组

一维数组签名就是[+数据类型

Java类型签名
Object[] [Ljava/lang/Object
String[] [Ljava/lang/String
byte[] [B
short[] [S
int[] [I
long[] [J
float[] [F
double[] [D
boolean[] [Z
char[] [C
二维数组

二维数组签名就是[[+数据类型。如int[][]就是[[I

Java类型	签名
Object[]	[Ljava/lang/Object
String[]	[Ljava/lang/String
byte[]	[B
short[]	[S
int[]	[I
long[]	[J
float[]	[F
double[]	[D
boolean[]	[Z
char[]	[C

方法的签名

方法的签名包括了方法参数和返回值信息。组成为：(所有参数的类型)返回值类型。

如

 int fun1() ==> ()I
 
 void fun2(int i) ==> (I)V
 
 boolean fun3(int a, double b, String[] c) ==> (ID[Ljava/lang/String;)Z

参考资料：