NDK-Java与native的互相调用

前言

在http://27house.cn/archives/1097中，我介绍了下了如何编写一个简单的Demo来让native输出hello world到java层，接下来本篇主要介绍Java层调用native方法，以及native层调用Java层的方法以及修改Java对象的属性。

Java层调用native层的方法

其实在上一篇中已经介绍了下如何调用native层方法，其实与调用普通的Java方法没有什么区别，只是方法由native层实现的而已。

首先我们在Java类中编写native方法，然后使用上一篇博客中介绍的方法在native层实现之。

package org.ndk.ndkfirst;

public class NDKTest {

private static final String TAG = "NDKTest";

static {

System.loadLibrary("ndk-test-lib");

}

private String mString = "Ndk test string";

/**

* 在native中进行加法运算

public native int calcInNative(int num1, int num2);

}

#include <jni.h>

extern "C"

{

JNIEXPORT jint JNICALL

Java_org_ndk_ndkfirst_NDKTest_calcInNative(JNIEnv *env, jobject obj, jint num1, jint num2) {

return num1 + num2;

}

我们可以看到，只是将加法运算在native层实现而已，调用native方法与普通Java方法一样的，调用代码如下。

1 2	NDKTest nDKTest = new NDKTest(); nDKTest.calcInNative(1, 2);

native层调用Java方法

Java数据类型的对应

在native层调用Java方法，首先得知道Java类型与native的对应关系，以及Java类型以及方法在native中的签名格式。

对于基础类型，对应关系如下。这些数据类型的定义全在jni.h中

#define JNI_FALSE 0

#define JNI_TRUE 1

typedef unsigned char jboolean; /* unsigned 8 bits */

typedef signed char jbyte; /* signed 8 bits */

typedef unsigned short jchar; /* unsigned 16 bits */

typedef short jshort; /* signed 16 bits */

typedef int jint; /* signed 32 bits */

typedef long long jlong; /* signed 64 bits */

typedef float jfloat; /* 32-bit IEEE 754 */

typedef double jdouble; /* 64-bit IEEE 754 */

对于非基础类型，比如String等，Array等统一对应jobject对象。

class _jobject {};

class _jclass : public _jobject {};

class _jstring : public _jobject {};

class _jarray : public _jobject {};

class _jobjectArray : public _jarray {};

class _jbooleanArray : public _jarray {};

class _jbyteArray : public _jarray {};

class _jcharArray : public _jarray {};

class _jshortArray : public _jarray {};

class _jintArray : public _jarray {};

class _jlongArray : public _jarray {};

class _jfloatArray : public _jarray {};

class _jdoubleArray : public _jarray {};

class _jthrowable : public _jobject {};

typedef _jobject* jobject;

typedef _jclass* jclass;

typedef _jstring* jstring;

typedef _jarray* jarray;

typedef _jobjectArray* jobjectArray;

typedef _jbooleanArray* jbooleanArray;

typedef _jbyteArray* jbyteArray;

typedef _jcharArray* jcharArray;

typedef _jshortArray* jshortArray;

typedef _jintArray* jintArray;

typedef _jlongArray* jlongArray;

typedef _jfloatArray* jfloatArray;

typedef _jdoubleArray* jdoubleArray;

typedef _jthrowable* jthrowable;

typedef _jobject* jweak;

Java类型以及方法签名

在native中调用Java层的方法以及属性的时候需要使用相应的签名表示方法以及属性，下面就来介绍下基础类型与引用类型的签名表示方法。

从上面的表可以看到，基础类型是使用一个大写字母表示，对于数据则是使用[数组类型签名，比如int[]数组的签名为[I，一维数组是一个[，多维数组就是多个[[[，对于Java中的对象则是L类全路径;,不要忘记结尾的;号，对于对于函数方法则是(参数一签名参数二签名...)返回值签名，中间没有空格。

比如上面的 public native int calcInNative(int num1, int num2);方法的前面为(II)I,其他的类似。

native调用Java中的方法

首先我们得知道，任何jni的方法都需要通过JNIEnv *env参数去调用

//C++形式

env->方法名

//C形式

(*env)->方法名

native层调用Java层方法以及属性的时候类似于使用反射去调用Java的方法，基本分为如下几步。

1、获取jclass对象(类似于Java中的Class对象)

//方法一，通过jobject对象直接获取

jclass jclass1 = env->GetObjectClass(jobject);

//方法二，通过类描述符获取

//匿名类使用$号隔开，比如Build中定义的VERSION->android/os/Build$VERSION

env->FindClass(类描述符);

//这里不是Ljava/lang/String;的形式，只有在参数列表中需要这么写

jclass cls = env->FindClass("java/lang/String");

2、获取jmethodID或者jfieldID(类似于Java中的Method或者Field)

//获取非静态方法

//参数const char *name 方法名

//参数const char *sig 方法签名

jmethodID env->GetMethodID(jclass clazz, const char *name, const char *sig)

//获取静态方法

jmethodID env->GetStaticMethodID(jclass clazz, const char *name, const char *sig)

//获取非静态的成员变量

jfieldID env->GetFieldID(jclass clazz, const char *name, const char *sig)

//获取静态的成员变量

jfieldID env->GetStaticFieldID(jclass clazz, const char *name, const char *sig)

//获取指定类型的成员变量，如下面一个

jboolean env->Get[Type]Field(jobject obj, jfieldID fieldID)

jboolean env->GetBooleanField(jobject obj, jfieldID fieldID)

//获取指定类型的静态成员变量，如下面一个

jboolean env->GetStatic[Type]Field(jclass clazz, jfieldID fieldID)

jboolean env->GetStaticBooleanField(jclass clazz, jfieldID fieldID)

3、调用相应函数以及获取/修改属性值

//调用Java方法

env->Call[Type]Method(...)

jobject env->CallBooleanMethod(jobject obj, jmethodID methodID, ...)

// 调用Java静态方法

env->CallStatic[Type]Method(...)

jboolean env->CallStaticBooleanMethod(jclass clazz, jmethodID methodID, ...)

//获取Java属性值

env->Get[Type]Field()

jint env->GetIntField(jobject obj, jfieldID fieldID)

//获取Java静态属性值

env->GetStatic[Type]Field()

jboolean env->GetStaticBooleanField(jclass clazz, jfieldID fieldID)

//设置Java属性值

env->Set[Type]Field()

void env->SetBooleanField(jobject obj, jfieldID fieldID, jboolean value)

//设置Java静态属性值

env->SetStatic[Type]Field()

void env->SetStaticBooleanField(jclass clazz, jfieldID fieldID, jboolean value)

native调用举例

由于本篇博客篇幅已经较长，所以这里只给出部分关键代码。下面为Java层代码。

package org.ndk.ndkfirst;

import android.util.Log;

public class NDKTest {

private static final String TAG = "NDKTest";

static {

System.loadLibrary("ndk-test-lib");

}

private String mString = "Ndk test string";

/**

* 在native中调用java方法

public native void callJavaMetood();

/**

* 在native中修改对象的字段

public native void modifyFiled();

/**

* 输出成员变量的值

public void outputString() {

Log.i(TAG, "mString: " + mString);

}

/**

* 在native中调用此方法

@Override

public String toString() {

Log.i(TAG, "toString: ");

return mString;

}

对应的native层实现。

#include <jni.h>

extern "C"

{

JNIEXPORT void JNICALL Java_org_ndk_ndkfirst_NDKTest_callJavaMetood(JNIEnv *env, jobject obj) {

jclass jclass1 = env->GetObjectClass(obj);

jmethodID methodID = env->GetMethodID(jclass1, "toString", "()Ljava/lang/String;");

env->CallObjectMethod(obj, methodID);

}

JNIEXPORT void JNICALL Java_org_ndk_ndkfirst_NDKTest_modifyFiled(JNIEnv *env, jobject obj) {

jclass jclass1 = env->GetObjectClass(obj);

jfieldID fieldID1 = env->GetFieldID(jclass1,"mString","Ljava/lang/String;");

env->SetObjectField(obj,fieldID1,env->NewStringUTF("native modify it"));

}

Demo地址:github

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