Java中JNI的使用

数组的操作

数组是一个很常用的数据类型，在但是在 JNI 中并不能直接操作 jni 数组（比如 jshortArray、jfloatArray）。使用方法是：

获取数组长度：jsize GetArrayLength(jarray array)

创建新数组： ArrayType New<PrimitiveType>Array(jsize length);

通过JNI数组获取一个C/C++数组：<type>* Get<type>ArrayElements(jshortArray array, jboolean *isCopy)

指定原数组的范围获取一个C/C++数组（该方法只针对于原始数据数组，不包括Object数组）：void Get<PrimitiveType>ArrayRegion(JNIEnv *env, ArrayType array, jsize start, jsize len, NativeType *buf);

设置数组元素：void Set<type>ArrayRegion(jshortArray array, jsize start, jsize len,const <type> *buf)。again，如果是Object数组需要使用：void SetObjectArrayElement(JNIEnv *env, jobjectArray array, jsize index, jobject value);

使用完之后，释放数组：void Release<type>ArrayElements(jshortArray array, jshort *elems, jint mode)

有点要说明的：

1、上面的3中的 isCopy：当你调用 getArrayElements 时 JVM（Runtime）可以直接返回数组的原始指针，或者是 copy 一份，返回给你，这是由 JVM 决定的。所以 isCopy 就是用来记录这个的。他的值是 JNI_TURE 或者 JNI_FALSE。

2、6释放数组。一定要释放你所获得数组。其中有一个mode参数，其有三个可选值，分别表示：

0

原始数组：允许原数组被垃圾回收。

copy： 数据会从get返回的buffer copy回去，同时buffer也会被释放。

JNI_COMMIT

原始数组：什么也不做

copy： 数据会从get返回的buffer copy回去，同时buffer不会被释放。

JNI_ABORT

原始数组：允许原数组被垃圾回收。之前由JNI_COMMIT提交的对数组的修改将得以保留。

copy： buffer会被释放，同时buffer中的修改将不会copy回数组！

关于引用与垃圾回收

比如上面有个方法传了一个 jobject 进来，然后我把她保存下来，方便以后使用。这样做是不行哒！因为他是一个 LocalReference，所以不能保证 jobject 指向的真正的实例不被回收。也就是说有可能你用的时候那个指针已经是个野指针的。然后你的程序就直接 Segment Fault 了，呵呵。

在JNI中提供了三种类型的引用：

Local Reference：即本地引用。在JNI层的函数，所有非全局引用对象都是Local Reference， 它包括函数调用是传入的jobject和JNI成函数创建的jobject。Local Reference的特点是一旦JNI层的函数返回，这些jobject就可能被垃圾回收。

Glocal Reference：全局引用，这些对象不会主动释放，永远不会被垃圾回收。

Weak Glocal Reference：弱全局引用，一种特殊的Global Reference，在运行过程中有可能被垃圾回收。所以使用之前需要使用jboolean IsSameObject(jobject obj1, jobject obj2)判断它是否已被回收。

Glocal Reference:

1. 创建：jobject NewGlobalRef(jobject lobj);

2. 释放：void DeleteGlobalRef(jobject gref);

Local Reference:

LocalReference也有一个释放的函数：void DeleteLocalRef(jobject obj)，他会立即释放Local Reference。 这个方法可能略显多余，其实也是有它的用处的。刚才说Local Reference会再函数返回后释放掉，但是假如函数返回前就有很多引用占了很多内存，最好函数内就尽早释放不必要的内存。

关于JNI_OnLoad

开头提到 JNI_OnLoad 是 Java1.2 中新增加的方法，对应的还有一个 JNI_OnUnload，分别是动态库被 JVM 加载、卸载的时候调用的函数。有点类似于 Windows 里的 DllMain。

前面提到的实现对应 native 的方法是实现 javah 生成的头文件中定义的方法，这样有几个弊端：

函数名太长。很长，相当长。

函数会被导出，也就谁说可以在动态库的导出函数表里面找到这些函数。这将有利于别人对动态库的逆向工程，因此带来安全问题。

现在有了JNI_OnLoad，情况好多了。你不光能在其中完成动态注册 native 函数的工作还可以完成一些初始化工作。Java 对应的有了 jint RegisterNatives(jclass clazz, const JNINativeMethod *methods,jint nMethods)函数。参数分别是：

jclass clazz，于native层对应的java class

const JNINativeMethod *methods这是一个数组，数组的元素是JNI定义的一个结构体JNINativeMethod

上面的数组的长度

JNINativeMethod：代码中的定义如下

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

/*

 * used in RegisterNatives to describe native method name, signature,

 * and function pointer.

 */

typedef struct {

    char *name;

    char *signature;

    void *fnPtr;

} JNINativeMethod;

所以他有三个字段，分别是

于是现在你可以不用导出 native 函数了，而且可以随意给函数命名，唯一要保证的是参数及返回值的统一。然后需要一个 const JNINativeMethod *methods 数组来完成映射工作。

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