JNI与NDK

1.JNI接口的介绍

jni接口是将java层与c/c++层联系起来，使得它们相互的协调来完成某些任务。 通常在几种情况使用JNI:

(1) 注重处理速度

与本地代码相比，java代码的执行速度更慢，对某段程序执行有较高要求，可以用C/C++来编写，这样往往运行的速度更快。

(2) 硬件控制

硬件控制代码常常由C/C++编写

(3) 既有C/C++代码的复用

编写一些C/C++代码，确保程序的安全性和健壮性，用JNI接口实现。
Android应用开发过程中，使用SDK来开发java程序，使用NDK来开发C/C++。

2.JNI的基本原理

java中调用C库函数的过程

第一步，编写java代码

第二步，编译java代码

编译前看是否设置好JDK，将JDK配置到环境变量中

第三步，生成C语言头文件

创建hellojni.dll运行库文件，具体实现类中声明的两个本地方法
HelloJNI类中声明了printHello()本地方法——>实现相同签名printHello()函数——>System.loadLibrary()方法加载hellojin.dll运行库。

需要创建本地方法的映射C函数，生成头文件。

JNI头文件：

JNI提供了一套与Java数据类型相对应的Java本地类型，使得本地语言可以使用Java数据类型

使用javah命令生成的函数原型的第二个参数是jobject类型或者jclass类型

第四步，编写C/C++代码

在C函数原型生成后，开始编写hellojni.c文件，具体的实现JNI本地函数

第五步，生成C共享库

可以使用VSC++或命令生成hellojni.dll文件库

第六步，运行java程序

java HelloJNI  运行HelloJNI类

3.调用JNI函数

(1)Java层代码

1. JniFuncMain类

2. JniTest类

(2) 分析JNI本地函数代码

1.JniFunMain.h头文件

使用javah生成JniFunMain.h头文件

2.Jnifunc.cpp文件

生成头文件后，我们开始实现函数原型

3.通过JNI,获取成员变量值

程序通过JNI访问Java类/对象的成员变量按如下顺序：
（1）查找含待访问的成员变量的Java类的jclass值 （2）获取该类成员变量的jfieldID值，静态变量：调用名称为GetStaticFieldID()的JNI函数。普通对象：GetFieldID()的JNI函数 （3）使用上文中获得jclass和jfield值，获取或1设置1成员变量值

获取jclass值，调用JNI函数FindClass()即可

可能缺少env参数，这是与C/C++风格有关

生成对象

(1) 首先调用JNI函数FindClass（），查找生成对象的类

(2) 查找类的构造方法ID，保存在jmethodID变量中

(3) 用获得的jclass与构造方法的ID参数，调用JNI函数 NewOject()，生成JniTest类的对象。

局部引用和全局引用

当全局引用使用完毕，应调用名称为DeleteGlobalRef（）函数，将全局引用销毁

4.调用Java方法

顺序： （1）获取待调方法的Java类的jclass（若为java对象，则  用该方法获取java类对象的jobject） （2）调用GetMethond函数，获取待调方法的ID（使用jclass与GetMethondID()函数） （3）静态方法：CallStaticMethond() 类对象：CallMethond()

4.通过JNI设置变量成员的值

(3) 编译及运行结果

1.编译.java文件 2.编译.cpp文件 3.运行JniFunMain类

4.在C程序中运行Java类

Invocation API应用示例

执行顺序： （1）主程序InvokeJava.cpp使用Invocation API加载Java虚拟机 （2）加载InvocationTest类至内存中 （3）执行被加载的InvocationTest类的main()方法

分析java代码和C代码

java虚拟机结构体

JavaVMInitArgs结构体的version成员用来指定传递虚拟机的选项的变量的形式 nOptions指定JavaVMOption结构体数组元素的个数，option用来指向JavaVMOption结构体的地址

5.直接注册JNI本地函数

Java虚拟机中运行Java应用程序的步骤： 1.调用System.loadLibrary()方法，将本地方法具体实现的C/C++运行库加载到内存中。 2.Java虚拟机检索库函数，并建立映射关系。

为了解决映射问题，JNI机制提供了RegisterNatives()的JNI函数，建立映射关系。

加载本地库时，注册JNI本地函数

System.loadLibrary()方法的执行过程: 调用System.loadLibrary方法——>java虚拟机会加载其参数指定的共享库——>Java虚拟机检索共享库的函数符号，检查JNI_OnLoad()函数是否被实现（含相关函数，JNI_OnLoad会自动的实现）

开发者若想手工映射本地方法与JNI本地函数，需要在JNI_OnLoad()函数内调用RegisterNatives()函数进行映射匹配