一、基本概念
java native Interface，是一种支持java层调用Native(c/c++)层、Native层调用java层的一种跨java虚拟机的调用技术。JNI意义：
- 支撑java平台无关性。
- 避免对既有的c/c++世界的工具重复造轮子。
二、整体调用结构
三、Java层职责
1.JNI库加载
JNI加载动作必须在方法调用之前，一般会在类的static代码块中进行。
System.loadLibrary(media_jni);
系统会根据不同平台，自动扩展为完整的库名称，例如：
| 平台名称 | 库名称 |
|---|---|
| Linux | libmedia_jni.so |
| Windows | media_jni.dll |
2.Native方法声明
通过在函数前添加“native”关键字，标注本方法由JNI层来实现。
privite static native final void native_init();
四、JNI层职责
1. 注册JNI函数
1.1 静态注册
javah工具，通过包含native方法的java.class生成JNI头文件。
当java层调用对应native方法时，JVM会根据命名规则，去寻找JNI方法，若找到，则建立关联关系(保存JNI函数指针，方便后续复用)；否则报错。
弊端：
- 需要编译所有声明了native函数的java类。
- javah生成的jni函数名会特别长。
- 初次调用native函数时要根据函数名来搜索对应JNI层的函数，并建立关联，这会影响效率。
1.2 动态注册
通过JNINativaMethod的数据结构，保存java层函数和JNI函数指针之间的映射关系：
typedef struct{
const char* name; //java层函数名称
const char* signature; //java层函数签名
void* fnPtr; //JNI层函数指针
}
java层调用System.loadLibrary后，会执行so中JIN_OnLoad函数，注册函数映射，就在该方法中执行(*env)->RegisterNatives(env,clazz,gMethods,numMethods)即可。
2. 操作Object和数组
2.1 JNIEnv
JNIEnv是一个与线程相关的代表JNI环境的结构体，保存了JNI的系统函数指针，用于：
- 调用java函数
- 操作jobject对象等
JNIEnv对象在java调用native，和native调用java时获取方式不一样：
- java函数转换为JNI函数后，由虚拟机传递过来
- 调用
JavaVM的AttachCurrentThread函数获取（在后台线程退出前，需要调用javaVM的DetachCurrentThread函数来释放对应资源）
2.2 JNIEnv操作jobject
通过JNIEnv提供的getID接口，获取jfieldID和jmethodID；再通过callMethod、get/set field方法进行使用
| 成员类型 | 获取ID | 使用方法 |
|---|---|---|
| Field | env->GetFieldID(jclazz,fieldName,sig) | NativeType Get<type>Field(JNIEnv,jobject,jfieldID)；void Set<type>Field(JNIEnv,jobject,jfieldID,NativeType) |
| Method | env->GetFieldID(jclazz,fieldName,sig) | NativeType Call<Type>Method(JNIEnv,jobject,jmethodID,args...) |
2.3 JNIEnv操作数组
| 数组类型 | 使用方法 |
|---|---|
| int | GetArrayLength;(*env)->GetIntArrayElements；SetIntArrayRegion |
| String | GetObjectArrayElement；GetStringUTFChars |
String[]相对特别，jni没有jstringArray,而是以jobjectArray承载，后面通过单个对象调用GetStringUTFChars方法获取char*对象，最终转换为char**对象。
3. 垃圾回收
java层的对象传递到native层之后，不能直接用局部变量保存后访问，原因是可能出现java层对象已释放，出现野指针的情况，所以需要native层进行特殊的引用处理。
3.1 JNI引用类型
| 引用类型 | 回收时机 | 使用用法 | 使用场景 |
|---|---|---|---|
| Local Reference | JNI层函数返回后，可能被回收 | env-> NewLocalRef(jobject) | 使用频度最高，类比方法内的局部变量，无野指针问题；未及时回收的该对象，可能占用过多内存 |
| Global Reference | JNI层主动释放时才会回收 | env-> NewGlobalRef(jobject)；env-> DeleteGlobalRef(jobject) | JNI需要保存该java层对象时使用，记得释放即可 |
| Weak Global Reference | 运行过程中随时可能被回收 | env-> NewWeakGlobalRef(jobject)；env->isSameObject; | 弱依赖，需要解耦java层和native层的情况 |
4. 异常处理
JNI层发生异常，不直接中断程序执行，而是记录该异常，在JNI层返回Java层时，会抛出该异常；但发生异常后，就只能执行资源清理类的工作(释放全局引用、释放string)，一旦执行其他JNIEnv的方法，会导致crash。
一般使用案例：
if((pathStr = mEv->NewStringUTF(path))==NULL) return false;
4.1 异常处理函数
| 函数名称 | 用途 |
|---|---|
| ExceptionOccured | 判断是否发生了异常 |
| ExceptionClear | 清理JNI中异常 |
| ThrowNew | 向java层抛出异常 |
