Android JNI之JAVA域与c域的互操作
本文讲述AndroidJava域与C域互操作:Java域调用c域的函数;c域访问Java域的属性和方法;c域生成的对象的保存与使用。重点讲解c域如何访问Java域。
虽然AndroidJNI实现中,c实现与c++实现是有所区别的,但行文中并未区分c还是c++。
0. Android中的JNI
Android的APP开发一般是用Java,用到的系统服务和操作系统相关的东西是用c写的。Java到c的访问,通过JNI(Java Native Interface),一般情况下的考虑是Java -> c,也有c -> Java的情形,这在Android中经常使用。
1. Java域调用c域的函数
通常JNI的使用:
1) Java中某个类的方法声明前加上native修饰;
2) 在c中实现该方法,并把实现该方法的c文件编译进动态库;
3) 在java中使用该方法前,用System.loadLibrary()装载。
4) 在步骤2中的c文件中定义JNI_OnLoad,并在其中通过JNIEnv:: RegisterNatives()把Java里声明的Java native方法与c中定义的实现函数关联起来。
其中的实现细节不是本文描述的重点,如有疑问可参阅其它文章。
C域中的实现函数的Signature中返回值应该与java中声明的原型一致;参数列表对比java中声明的原型前面多了两个参数:
JNIEnv *env 虚拟机运行的环境,通过它来使用JVM的各种方法。后面会经常用到;
jobject this 调用该函数的对象。
(当然这里所说的类型一致也是指的要对应,Java与c里的类型不是完全一致,在各自领域分别有其类型的表述,比如Java里的int类型,在JNI的c中就对应的是jint,诸如此类。详细对照表,Google之)
这样Java中native方法只是有声明并无实现,具体实现在c中进行,而Java中的该方法当然可以在Java中有访问权限的地方用到。
2. c域访问Java域
JNI一般的使用情形是Java -> c,也有c -> Java里的情形,在Android中还经常用到。
下面以Android中Camera的JNI实现讲解
android.hardware.Camera.java是Java类,其中包含了一些native方法;android_hardware_camera.cpp是JNI的cpp实现。
而图中,
fields_t是android_hardware_camera.cpp定义的一个结构体类型;
fields: fields_t是android_hardware_camera.cpp定义的一个fields_t型的变量;
android.hardware.Camera,Surface, Camera.CameraInfo都是Java中定义的类。
下面章节分别讲解,cpp(android_hardware_camera.cpp)中如何访问Java中的属性和方法。
2.1. c域访问Java域的属性
facing、orientation都是Camera.CameraInfo中的属性,类型是int型。
在注册native函数之前,c中就已经把Java域中的属性的jfieldID得到了。通过下列方法:
- jclass clazz =env->FindClass("android/hardware/Camera$CameraInfo");
- jfieldID field =env->GetFieldID(clazz, "facing", "I");
如果执行成功,把field保存到上面图中的fileds变量的facing: jfieldID中。
而用到时,看如何使用:
Java中调用android.hardware.Camera::getCameraInfo()会调到cpp中的android_hardware_Camera_getCameraInfo (JNIEnv *env, jobject thiz,jint cameraId, jobject info_obj)
参数中info_obj是Java中传进来的CameraInfo的对象。
Cpp函数实现中,
- static voidandroid_hardware_Camera_getCameraInfo(JNIEnv *env, jobject thiz,
- jint cameraId, jobject info_obj)
- {
- CameraInfo cameraInfo;
- status_t rc =Camera::getCameraInfo(cameraId, &cameraInfo);
- // …
- env->SetIntField(info_obj, fields.facing,cameraInfo.facing);
- // …
- }
总结一下,c中如何访问Java对象的属性:
1) 通过JNIEnv::FindClass()找到对应的jclass;
2) 通过JNIEnv::GetFieldID()找到类中属性的jfieldID;
3) 通过JNIEnv::GetXyzField()/SetXyzField()获取或设置Java对象的属性。Xyz是属性的类型,可以是Int/Void/Boolean/Byte/Char/Short/Long/Float/Double/Object。
2.2. c域访问Java域的方法
c域访问Java域的方法的实现与访问属性类似,看android.hardware.Camera中的postEventFromNative()如何被cpp中调用。
在注册native函数之前,c中就已经把Java域中的方法的jmethodID得到了。通过下列方法:
- jclass clazz =env->FindClass("android/hardware/Camera");
- fields.post_event =env->GetStaticMethodID(clazz, "postEventFromNative",
- "(Ljava/lang/Object;IIILjava/lang/Object;)V");
而用到时,看如何使用:
在底层需要通知上层信息的时候会通过android.hardware.Camera::postEventFromNative()。
android_hardware_camera.cpp中,
- JNIEnv *env =AndroidRuntime::getJNIEnv();
- env->CallStaticVoidMethod(mCameraJClass,fields.post_event,
- mCameraJObjectWeak, msgType, ext1,ext2, NULL);
总结一下,c中如何访问Java对象的属性:
1) 通过JNIEnv::FindClass()找到对应的jclass;
2) 通过JNIEnv::GetMethodID()/GetStaticMethodID()找到类中属性的jfieldID;
3) 通过JNIEnv::CallAbcMethod()/CallStaticAbcMethod()调用Java对象的方法。Abc是返回值类型,可以是Int/Void/Boolean/Byte/Char/Short/Long/Float/Double/Object,如果确有返回值,在参数中返回。