【Android NDK 开发】JNI 方法解析 ( C/C++ 调用 Java 方法 | 函数签名 | 调用对象方法

【Android NDK 开发】JNI 方法解析 ( C/C++ 调用 Java 方法 | 函数签名 | 调用对象方法 | 调用静态方法 )（一）

2022-01-18 490

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简介： 【Android NDK 开发】JNI 方法解析 ( C/C++ 调用 Java 方法 | 函数签名 | 调用对象方法 | 调用静态方法 )（一）

I . 调用 Java 方法流程

JNI 中调用 Java 方法流程 :

① 获取 jclass 类型变量 :

调用 jclass GetObjectClass(jobject obj) 或 jclass FindClass(const char* name) 方法 , 获取 jclass 类型变量 ;

② 通过反射获取方法 :

调用 jmethodID GetMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig) 获取 Java 对象方法 ,

调用 jmethodID GetStaticMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig) 获取 Java 类的静态方法 ;

③ 调用方法 :

void CallVoidMethod(jobject obj, jmethodID methodID, …) 调用 Java 对象方法 ,

void CallStaticVoidMethod(jclass clazz, jmethodID methodID, …) 调用 Java 的静态方法 ;

CalXxxMethod 方法 , 其中的 Xxx 是 Java 对象的返回值 , 不同的返回值调用不同的方法 ;

II . 获取 jclass 对象 ( GetObjectClass )

1 . 函数原型 : 通过传入 Java 对象 ( jobject 类型变量 ) , 获取 Java 类对象 ( jclass 类型变量 )

返回值 : 返回 Java 字节码 Class 对象 , 对应 C/C++ 中的 jclass 对象 ;

参数 : 传入 Java 对象 ; ( 该对象一般是由 JNI 方法传入的 )

struct _JNIEnv {
    /* _JNIEnv  结构体中封装了 JNINativeInterface 结构体指针 */
    const struct JNINativeInterface* functions;
    ...
    // 最终 调用的 还是 JNINativeInterface 结构体中封装的 GetObjectClass方法
    jclass GetObjectClass(jobject obj)
    { return functions->GetObjectClass(this, obj); }
    ...
}

2 . 代码示例 :

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_kim_hsl_jni_MainActivity_jniObjectTest(JNIEnv *env, jobject instance, jobject student) {
    //获取 Java 对应的 Class 对象
    jclass student_class = env->GetObjectClass(student);
  ...
}

III . 获取 jclass 对象 ( FindClass )

函数原型 : 通过传入完整的包名.类名获取 Java 类对应的 C/C++ 环境下的 jclass 类型变量 ;

返回值 : 返回 Java 字节码 Class 对象 , 对应 C/C++ 中的 jclass 对象 ;

参数 : 传入完整的包名/类名 , 注意包名中使用 “/” 代替 “.” , 如 “kim/hsl/jni/Teacher” ;

struct _JNIEnv {
    /* _JNIEnv  结构体中封装了 JNINativeInterface 结构体指针 */
    const struct JNINativeInterface* functions;
    ...
    // 最终 调用的 还是 JNINativeInterface 结构体中封装的 FindClass 方法
    jclass FindClass(const char* name)
    { return functions->FindClass(this, name); }
    ...
}

2 . 代码示例 : 获取 kim.hsl.jni.Teacher 对应的 jclass 对象 ;

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_kim_hsl_jni_MainActivity_jniObjectTest(JNIEnv *env, jobject instance, jobject student) {
    ...
    // 5.2 获取 Teacher 类 ( 该变量需要释放 )
    jclass class_teacher = env->FindClass("kim/hsl/jni/Teacher");
  ...
}

IV . JNI 函数签名规则

参考 : JNI 函数签名规则

V . javap 获取函数签名 ( 推荐 )

自己写函数签名容易出错 , 还麻烦 , 推荐使用 javap 工具 ;

1 . 字节码文件 : 首先要先编译出 Student 的 class 字节码文件 , javap 命令要直接作用于该字节码文件 ;

2 . Android Studio 中 Java 代码编译后的 class 字节码文件位置 : 不同版本的 AS 编译后的字节码位置不同 , 建议在各自的 Module 下的 build 目录中进行文件查找 , 找到 class 字节码所在目录 ;

3 . 我的 AS 中目录位置是 : Y:\002_WorkSpace\001_AS\001_NDK_Hello\app\build\intermediates\javac\debug\compileDebugJavaWithJavac\classes , 在这个目录下执行 javap -s kim.hsl.jni.Student 命令 , 即可获取类中的函数签名 ;

4 . javap 命令格式 : javap -s 完整包名.类名 ;

如 : 要获取 kim.hsl.jni.Student 类中的函数签名 , 使用 javap -s kim.hsl.jni.Student 命令 ;

5 . 执行命令 : 在 class 目录下执行 javap -s kim.hsl.jni.Student 命令 ;

Y:\002_WorkSpace\001_AS\001_NDK_Hello\app\build\intermediates\javac\debug\compileDebugJavaWithJavac\classes>javap -s kim.hsl.jni.Student
Compiled from "Student.java"
public class kim.hsl.jni.Student {
  public kim.hsl.jni.Student();
    descriptor: ()V
  public kim.hsl.jni.Student(int, java.lang.String);
    descriptor: (ILjava/lang/String;)V
  public int getAge();
    descriptor: ()I
  public void setAge(int);
    descriptor: (I)V
  public java.lang.String getName();
    descriptor: ()Ljava/lang/String;
  public void setName(java.lang.String);
    descriptor: (Ljava/lang/String;)V
}

VI . 反射获取对象方法 ( GetMethodID )

函数原型 : 通过 jclass 对象 , 方法名称 , 和方法签名 , 获取 Java 类对象对应的方法 ID 即 jmethodID 类型变量 ;

返回值 : Java 类对象对应的方法 ID ( jmethodID 类型变量 )

参数 :

jclass clazz : 要获取的 Java 对象方法对应的 Java 类对象 ;
const char* name : 方法名称 ;
const char* sig : 方法签名 , 使用 javap 命令获得 ;
struct _JNIEnv {
    /* _JNIEnv  结构体中封装了 JNINativeInterface 结构体指针 */
    const struct JNINativeInterface* functions;
    ...
    // 最终 调用的 还是 JNINativeInterface 结构体中封装的 GetMethodID 方法
    jmethodID GetMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig)
    { return functions->GetMethodID(this, clazz, name, sig); }
    ...
}

2 . 代码示例 : 获取 Student 类的 getAge 方法 ;

student_class 是 Student 类对应的 C/C++ 中的 jclass 类型变量 ,
“getAge” 是方法名称 ,
“()I” 是方法签名 , 左侧的括号是参数列表类型签名 , 括号右的 I 是返回值类型 int ;
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_kim_hsl_jni_MainActivity_jniObjectTest(JNIEnv *env, jobject instance, jobject student) {
    ...
  //1 . 获取 Java 对应的 Class 对象
    jclass student_class = env->GetObjectClass(student);
    //2 . 获取 Student 的 public int getAge() 方法
    jmethodID method_getAge = env->GetMethodID(student_class, "getAge" , "()I");
  ...
}

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