Android JNI静态和动态注册 、Java Reflect（C或C++层反射和JAVA层反射）、Java 可变参数（JNI实现）
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前置说明
本文作为本人csdn blog的主站的备份。（BlogID=052）
本文发布于 2018-01-09 09:13:35，现用MarkDown+图床做备份更新。blog原图已丢失，使用csdn所存的图进行更新。（BlogID=052）
环境说明
无
前言
由于最近重新接触了部分Android相关的东西，对一些需要混合编程的手段做了整理，同时也对Java中常见的反射技术进行归纳总结。（本文适合知道JNI和反射是什么鬼的人阅读）(可变参数实现在JNI部分的IoctlGpio方法)
Java JNI
Java native interface（java本地调用接口）主要是实现C或者C++和java交互。
先来看一张来至于网上的图（如果侵权，请联系我，我会第一时间删除）
此图说明了一个jvm中（一个进程中）所拥有的资源。而JNI就是用来实现调用本地方法的一种方法。而这些本地方法有两种方式可以被注册到jvm中，分别如下:
JNI之静态注册
public class Operate_Gpio {
public native int IoctlGpio(int cmd, String ...arg);
public native int IoctlGpio(int cmd, int ...arg);
//java static code
static {
System.loadLibrary("OperateGpio");
}
}
//call IoctlGpio()
Operate_Gpio op_gpio = new Operate_Gpio();
op_gpio.IoctlGpio(2,1,3);
op_gpio.IoctlGpio(2,"a","b");
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_JNI_Operate_1Gpio_IoctlGpio(JNIEnv *env, jobject instance, jint cmd,jobjectArray arg) {
jboolean iscopy;
switch (cmd) {
case 1: {
jint *arg1 = env->GetIntArrayElements((jintArray) arg, 0);
NativeLog(env, instance, 'D', "Test string arg1",
Int_to_String(arg1[0]));
NativeLog(env, instance, 'D', "Test string arg2",
Int_to_String(arg1[1]));
env->ReleaseIntArrayElements((jintArray)arg, arg1, 0);
break;
}
case 2: {
jstring arg3 = (jstring) env->GetObjectArrayElement(arg, 0);
jstring arg4 = (jstring) env->GetObjectArrayElement(arg, 1);
NativeLog(env, instance, 'D', "Test string arg3",
env->GetStringUTFChars(arg3, &iscopy));
NativeLog(env, instance, 'D', "Test string arg4",
env->GetStringUTFChars(arg4, &iscopy));
break;
}
default:{
break;
}
}
return 0;
}
说明：通过特定的函数命名方式（包名__类名__函数名）（若以上命名中含有_，将会通过在其后加一位数字方式来标识）来注册。当在java层调用System.loadLibrary，jvm会遍历这个so库的所有合法的方法，并放到本地方法栈，以供使用。
缺点：
- 初次call本地函数时，需要先在jni下去搜索相关的jni函数，然后建立jni函数和native函数关系，导致效率降低
- 使用规则复杂，不利于开发（不方便）。
JNI之动态注册
public class Operate_Gpio {
public native int TestGpio();
//java static code
static {
System.loadLibrary("OperateGpio");
}
}
Operate_Gpio op_gpio = new Operate_Gpio();
op_gpio.TestGpio();
/**
* Table of methods associated with a single class.
*/
/*
*
* typedef struct {
const char* name;
const char* signature;
void* fnPtr;
} JNINativeMethod;
* */
// 结构体，分别是java层的函数名称，签名，对应的函数指针
static JNINativeMethod gMethods[] = {
{ "TestGpio", "()I", (void*)TestGpio },//绑定
};
static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,
JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
{
jclass clazz;
clazz = env->FindClass(className);
if (clazz == NULL) {
return JNI_FALSE;
}
if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) < 0) {
return JNI_FALSE;
}
return JNI_TRUE;
}
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
JNIEnv* env = NULL;
if ( vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
return -1;
}
assert(env != NULL);
if (!registerNativeMethods(env, JNIREG_CLASS, gMethods,
sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0])))
return -1;
/* success -- return valid version number */
return JNI_VERSION_1_4;
}
说明：
- JNINativeMethod保存Java Native函数和JNI函数的对应关系
- Java层中调用System.loadLibrary加载so库，并调用JNI_OnLoad开始注册
- JNI_OnLoad中调用AndroidRuntime::registerNativeMethods
- AndroidRuntime::registerNativeMethods中调用 jniRegisterNativeMethods
注意：这里有个知识叫做java签名，此签名是指的方法的类型标识，也就是一堆类型简写。（写法：(函数参数列表)返回值）
下列是常用的类型总结（资料来于网上，若有侵权，请联系我，我第一时间删除）：
/*
Java方法签名中特殊字符/字母含义
特殊字符 数据类型 特殊说明
V void 一般用于表示方法的返回值
Z boolean
B byte
C char
S short
I int
J long
F float
D double
[ 数组 以[开头，配合其他的特殊字符，表示对应数据类型的数组，几个[表示几维数组
L全类名; 引用类型 以L开头、;结尾，中间是引用类型的全类名
*/
Java Reflect
程序运行时获取类的属性，也可调用类的方法。可灵活的方便构建出各种复杂的逻辑结构。
C或者C++层反射
int static NativeLog(JNIEnv *env, jobject instance ,char type, std::string tag, std::string msg){
jclass clazz = env->FindClass("android/util/Log") ;
jmethodID jmth_id;
switch (type){
case 'V':
jmth_id = env->GetStaticMethodID(clazz, "v", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
break;
case 'D':
jmth_id = env->GetStaticMethodID(clazz, "d", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
break;
case 'I':
jmth_id = env->GetStaticMethodID(clazz, "i", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
break;
case 'W':
jmth_id = env->GetStaticMethodID(clazz, "w", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
break;
case 'E':
jmth_id = env->GetStaticMethodID(clazz, "e", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)I");
break;
default:
break;
}
return env->CallStaticIntMethod(clazz, jmth_id, env->NewStringUTF(tag.c_str()), env->NewStringUTF(msg.c_str()));
}
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_JNI_Operate_1Gpio_OpenGpio(JNIEnv * env, jobject obj){
//open devices ... ...
NativeLog(env, obj, 'D', "Test", "Reflect test.");
return 0;
}
public class Operate_Gpio {
public native int OpenGpio();
// Used to load the 'native-lib' library on application startup.
static {
System.loadLibrary("OperateGpio");
}
}
Operate_Gpio op_gpio = new Operate_Gpio();
op_gpio.OpenGpio();
JAVA层反射
try {
Class clazz = Class.forName("android.util.Log");
Method method = clazz.getDeclaredMethod("d", String.class, String.class);
method.invoke(null,"Test","Fuck");//调用静态函数
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
所有结果的最终效果如图：
后记
无
参考文献
- 无
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