NDK--C语言线程运用及jni创建线程

关于linux中线程的知识：https://blog.csdn.net/wucz122140729/article/details/98588567

关于linux中线程同步的知识：https://blog.csdn.net/wucz122140729/article/details/98589012

linux线程是由进程模拟，和进程没有什么本质上的区别，相比于进程，线程在使用上便利很多，线程之间可以共享数据，但这也带来了一系列的问题。在我们在一个线程中对一个数据进行操作时，有时不希望别的线程修改数据，因此锁就诞生了，把资源进行上锁和解锁，被上锁的资源，在别的线程想要访问时，将不能访问，根据逻辑处理，一般情况下会进入阻塞状态(等待)，被称为线程同步

线程的锁的种类有互斥锁、读写锁、条件变量、自旋锁、信号灯。实际开发中只需要会玩互斥锁就够了

这边在CentOS中创建一个c文件，其中创建两个线程，分别对一个int变量做处理

#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

int num = 0;

pthread_t pthid;

void * thread_start(void *arg){
  while(1){

     num++;

     usleep(random()%200);
  }
}

void * thread_start1(void *arg){
  while(1){

     printf("num1 = %d\n",num);
     num++;
     usleep(random()%200);
     printf("num2 = %d\n",num);

     usleep(random()%200);
  }
}


int main(){
 
  srand(time(0)); 

  //创建线程1
  pthread_create(&pthid,0,thread_start,(void *)1);

  //创建线程2
  pthread_create(&pthid,0,thread_start1,(void *)2);

  usleep(20000);

}

thread_start中对num进行++操作，thread_start1中打印num，并做++处理后再打印num，结果如下：

我们预想的是num1和num2是连续的，不想让其他线程影响，所以需要用到线程锁，修改后的c文件：

#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

int num = 0;

pthread_t pthid;

pthread_mutex_t foo_mutex;

void * thread_start(void *arg){
  while(1){

     //申请加锁
     pthread_mutex_lock(&foo_mutex); 

     num++;

     //释放锁
     pthread_mutex_unlock(&foo_mutex);

     usleep(random()%200);
  }
}

void * thread_start1(void *arg){
  while(1){

     //申请加锁
     pthread_mutex_lock(&foo_mutex);

     printf("num1 = %d\n",num);
     num++;
     usleep(random()%200);
     printf("num2 = %d\n",num);

     //释放锁
     pthread_mutex_unlock(&foo_mutex);

     usleep(random()%200);
  }
}


int main(){
 
  srand(time(0)); 
 
  //默认锁类型：当一个线程加锁以后，其余请求锁的线程将形成一个等待队列，并在解锁后按优先级获得锁
  pthread_mutex_init(&foo_mutex, NULL);

  //创建线程1
  pthread_create(&pthid,0,thread_start,(void *)1);

  //创建线程2
  pthread_create(&pthid,0,thread_start1,(void *)2);

  usleep(20000);
 
  //销毁锁
  pthread_mutex_destroy(&foo_mutex);
}

执行结果如下：num1和num2是连续的数字

JNI创建线程

在JNI中，我们在java层调用native方法，是在一个线程中的，所以主线程中调用native方法，如果耗时严重，有必要在native层使用多线程，下面介绍native中使用多线程的方法

首先新建一个Java类

package com.aruba.ndkapplication;

import android.util.Log;

/**
 * Created by aruba on 2020/4/17.
 */
public class ThreadUtils {
    public static native void startThread();

    public native void setEnv();

    public static native void destroy();

    public static void getInfoFromC() {
        Log.i("ThreadUtils", "getInfoFromC方法被native层调用");
        destroy();
    }
}

在c++中编写相应的方法，由于一个应用对应一个JVM，一个线程对应一个ENV，所以JNI中使用线程比较特殊，需要通过AttachCurrentThread先将线程添加到JVM，得到对应的ENV，并且子线程中得到的ENV不能使用FindClass方法获取非系统class，通过AttachCurrentThread附加到虚拟机的线程在查找类时只会通过系统类加载器进行查找，不会通过应用类加载器进行查找，因此可以加载系统类，但是不能加载非系统类，如自己在java层定义的类会返回NULL。所以我们这边使用java的setEnv方法调用native层，保存一个全局的jobject

//===================================多线程================================================

#include <pthread.h>

pthread_t pthid;
JavaVM *vm;
jobject g_obj;

//线程方法
void *thread_start(void *arg) {
    LOGI("thread_start begin");
    JNIEnv *env;
    //将线程添加到JVM中
    if (vm->AttachCurrentThread(&env, NULL) != JNI_OK) {
        LOGI("%s AttachCurrentThread error failed ", __FUNCTION__);
        return NULL;
    }

    sleep(3);
    //调用java中的getInfoFromC方法
    jclass clz = env->GetObjectClass(g_obj);
    jmethodID mid = env->GetStaticMethodID(clz, "getInfoFromC", "()V");
    env->CallStaticVoidMethod(clz, mid);
    
    pthread_exit(0);
}

//开启线程
JNIEXPORT void JNICALL
native_startThread(JNIEnv *env, jclass type) {
    LOGI("native_startThread begin");

    //创建线程
    pthread_create(&pthid, 0, thread_start, (void *) 1);
}

//设置环境
JNIEXPORT void JNICALL
native_set_env(JNIEnv *env, jobject jobj) {
    if (vm != NULL)
        vm = NULL;

    env->GetJavaVM(&vm);
    //保持ThreadUtils对象
    g_obj = env->NewGlobalRef(jobj);
}


//销毁资源
JNIEXPORT void JNICALL
native_destroy(JNIEnv *env, jclass type) {
    if (vm != NULL)
        vm = NULL;
    env->DeleteGlobalRef(g_obj);
}

//多线程
static const JNINativeMethod gMethodsThread[] = {
        {
                "startThread", "()V", (void *) native_startThread
        },
        {
                "setEnv",      "()V", (void *) native_set_env
        },
        {
                "destroy",     "()V", (void *) native_destroy
        }
};

//注册多线程Method
static int registerNativesThread(JNIEnv *env) {
    LOGI("registerNatives begin");
    jclass clazz;
    //找到java的类
    clazz = env->FindClass("com/aruba/ndkapplication/ThreadUtils");

    if (clazz == NULL) {
        LOGI("clazz is null");
        return JNI_FALSE;
    }

    if (env->RegisterNatives(clazz, gMethodsThread, NELEM(gMethodsThread)) < 0) {
        LOGI("RegisterNatives error");
        return JNI_FALSE;
    }

    return JNI_TRUE;
}

//===================================多线程end================================================

在java中调用

Button btn_click3 = findViewById(R.id.btn_click3);
        btn_click3.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                ThreadUtils threadUtils = new ThreadUtils();
                threadUtils.setEnv();
                threadUtils.startThread();
            }
        });

点击按钮后，我们查看logcat

其中native_startThread begin打印在主线程，另外两个都在子线程

demo地址：https://gitee.com/aruba/NDKApplication.git