JNI 的学习（二）对于 JNI 数据类型、方法名和方法签名的一些认识
我们知道，利用 javah 生成的 c/c++ 头文件的时候，会对 java 中定义的 native 函数生成对应的jni层函数，如下：
1 #ifndef _Included_com_clay_example_JNITest
2 #define _Included_com_clay_example_JNITest
3 #ifdef __cplusplus
4 extern "C" {
5 #endif
6 /*
7 * Class: com_clay_example_JNITest
8 * Method: getJNIString
9 * Signature: ()Ljava/lang/String;
10 */
11 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_clay_example_JNITest_getJNIString
12 (JNIEnv *, jobject);
我们可以看到方法名是以 Java_com_clay_example_JNITest_ 等开头的，还有什么所谓的 Signature，那这些其实都是什么意思呢，今天我们就来简单地认识一下。
一、JNI 数据类型
我们知道 Java 的数据类型是跟 C/C++ 的数据类型是不一样的，而 JNI 是处于 Java 和 Native 本地库（大部分是用 C/C++ 写的）中间的一层，JNI 对于两种不同的数据类型之间必须做一种转换，所以在 JNI 跟 Java 之间就会有数据类型的对应关系。
在 JNI 中，提供了以下各种数据类型，可以分为原生类型和引用类型：
对于原生类型有：jchar, jbyte, jshort, jint, jlong, jfloat, jdouble, jboolean，其与 java 端的数据类型对应如下表：
jni.h 文件中对于数据类型的定义如下：
1 /* Primitive types that match up with Java equivalents. */
2 typedef uint8_t jboolean; /* unsigned 8 bits */
3 typedef int8_t jbyte; /* signed 8 bits */
4 typedef uint16_t jchar; /* unsigned 16 bits */
5 typedef int16_t jshort; /* signed 16 bits */
6 typedef int32_t jint; /* signed 32 bits */
7 typedef int64_t jlong; /* signed 64 bits */
8 typedef float jfloat; /* 32-bit IEEE 754 */
9 typedef double jdouble; /* 64-bit IEEE 754 */
10
11 /* "cardinal indices and sizes" */
12 typedef jint jsize;
在这里可以看到具体的数据类型，对于 jint 又重新 typedef 了一下，所以在 jni 中看到 jsize 就是看到了 jint
Java 中 与 JNI 中的数据类型的对应关系如下：
| Java | JNI |
| boolean | jboolean |
| byte | jbyte |
| char | jchar |
| short | jshort |
| int | jint |
| long | jlong |
| float | jfloat |
| double | jdouble |
对于引用类型有 jobject、jclass、jstring、jarray、jthrowable；我们看下 jni.h 中的定义：
针对于 C/C ++ 类型的引用：一次列举出来
1 #ifdef __cplusplus
2 /*
3 * Reference types, in C++
4 */
5 class _jobject {};
6 class _jclass : public _jobject {};
7 class _jstring : public _jobject {};
8 class _jarray : public _jobject {};
9 class _jobjectArray : public _jarray {};
10 class _jbooleanArray : public _jarray {};
11 class _jbyteArray : public _jarray {};
12 class _jcharArray : public _jarray {};
13 class _jshortArray : public _jarray {};
14 class _jintArray : public _jarray {};
15 class _jlongArray : public _jarray {};
16 class _jfloatArray : public _jarray {};
17 class _jdoubleArray : public _jarray {};
18 class _jthrowable : public _jobject {};
19
20 typedef _jobject* jobject;
21 typedef _jclass* jclass;
22 typedef _jstring* jstring;
23 typedef _jarray* jarray;
24 typedef _jobjectArray* jobjectArray;
25 typedef _jbooleanArray* jbooleanArray;
26 typedef _jbyteArray* jbyteArray;
27 typedef _jcharArray* jcharArray;
28 typedef _jshortArray* jshortArray;
29 typedef _jintArray* jintArray;
30 typedef _jlongArray* jlongArray;
31 typedef _jfloatArray* jfloatArray;
32 typedef _jdoubleArray* jdoubleArray;
33 typedef _jthrowable* jthrowable;
34 typedef _jobject* jweak;
35
36
37 #else /* not __cplusplus */
38
39 /*
40 * Reference types, in C.
41 */
42 typedef void* jobject;
43 typedef jobject jclass;
44 typedef jobject jstring;
45 typedef jobject jarray;
46 typedef jarray jobjectArray;
47 typedef jarray jbooleanArray;
48 typedef jarray jbyteArray;
49 typedef jarray jcharArray;
50 typedef jarray jshortArray;
51 typedef jarray jintArray;
52 typedef jarray jlongArray;
53 typedef jarray jfloatArray;
54 typedef jarray jdoubleArray;
55 typedef jobject jthrowable;
56 typedef jobject jweak;
57
58 #endif /* not __cplusplus */
从这里可以很清晰的看出 C 或 C ++ 中引用类型的差异，知道了不同的数据类型的转换关系，我们就知道在什么情况下，应该对数据进行怎么样的处理。
这个不强求硬记，无论是学习还是工作，手中的事情总是繁杂的，用的多自然就记住了，用的少自然记的不太牢靠，我们只需掌握方法，记不记得住都无所谓，记得住更好，记不住现查也是很快（不过也不难记，就 5 中类型，其余的都是 array 的转换）
我这里有张别人画的图，我这里就直接引用一下：
还是非常清晰的展示了其中之间的关系的。
二、JNI 命令规则
对于传统的 JNI 编程来说，JNI 方法跟 Java 类方法的名称之间有一定的对应关系，要遵循一定的命名规则，如下：
（1）、前缀：Java_
（2）、类的全限定名，用下划线进行分隔（_）：com_clay_example_JNITest_
（3）、方法名：getJNIString()
（4）、Jni 函数指定的第一个参数：JNIEnv*
（5）、Jni 函数指定的第二个参数 jobject （八大基本数据类型，jobject、jclass、jstring、jarray、jthrowable 及衍生 array 类型）
（6）、实际 Java 参数：jstring、jint.....
（7）、返回值的参数： jstring、jint......
所以对于在 Java 类 com.clay.example.JNITest 中的一个方法：
1 public native String getJNIString();
其对应的 Jni 层的方法如下：
1 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_clay_example_JNITest_getJNIString
2 (JNIEnv* env, jobject obj)
如果不这样命名，当把动态库加载进 DVM 的时候，通过 JNIEnv * 指针去查找 Java Native 方法对应的 JNI 方法的时候，就会找不到了。注意，我们也可以利用函数注册的方法，将 Java 层的方法名跟 JNI 层的方法名的对应关系保存起来，注册到 DVM 中，就不需要这样的命名规范了。
三、JNI 方法签名
为什么会有方法签名这种东西呢？这是因为 Java 这边支持函数重载，即虽然参数不一样，但是方法名一样，那么在 JNI 层它们的方法名都会是一样的，那 JNI 也会犯迷糊了，得找哪个呢？
不过也正是因为其参数类型是不一样的，所以就出现了方法签名，利用方法签名和方法名来唯一确定一个 JNI 函数的调用。
既然方法签名是基于参数类型的不同而形成的，首先要知道 Java 各数据类型对应的签名是什么，也就是所谓的类型签名，
在 jni.h 文件中就已经定义了这样一套规则，如下：
1 typedef union jvalue {
2 jboolean z;
3 jbyte b;
4 jchar c;
5 jshort s;
6 jint i;
7 jlong j;
8 jfloat f;
9 jdouble d;
10 jobject l;
11 } jvalue;
对应于 Java 端的数据类型，我们也可以看一下下面的表：
| Java 类型 | 类型签名 |
| boolean | Z |
| byte | B |
| char | C |
| short | S |
| int | I |
| long | L |
| float | F |
| double | D |
| 类 | L全限定名；比如 String，其签名为 Ljava/lang/util/String; |
| 数组 | [类型签名，比如[B |
对于上面的类，要注意其后面还有一个分号。
而对一个方法，其签名就是其参数类型签名和返回值类型签名的字符串，其形式如下：
（类型签名1类型签名2...）返回值类型签名
每个类型签名之间是没有空格的，下面看看两个例子：
方法1：
1 public native String getJNIString(String tail, int index);
其对应的签名如下：
1 (Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String
方法2：
1 public int addValue(int index, String value,int[] arr)
其对应的签名如下：
1 (ILjava/lang/String;[I)I
相信通过这两个例子，大家也能够了解了方法签名是什么样的形式了吧，对于JNI这些奇形怪状的表示形式也有一定的了解了。
（参数类型签名）返回类型签名
(Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String ------ 方法参数为 String 类型 与 int 类型，返回类型 String
long fun(int n, String str, int[] arr); 其方法签名为 (ILjava/lang/String;[I)L 括号里的内容分成三部分，之间没有空格，即 ”I”, ”Ljava/lang/String;” 和 ”[I” ，分别代表 int, String, int[]。括号后面是返回值类型签名，L 代表 long 型。
