混合编程jni 第四篇之引用和异常

Posted 2022-03-12 香菜聊游戏

继续写JNI的知识点

上篇基本上介绍了数据的转换以及方法签名的相关知识点，不懂的可以看看之前的文章

建议循序渐进，不可冒进

今天继续介绍JNI的知识点

 除 八种 基本数据类型之外的都是引用数据类型 ;

关于引用

Java虚拟机的内存结构我们都知道，堆内存和堆外内存

大家都知道，Java代码创建的对象大多在堆内存内

Native 代码创建的对象，占用的内存在native 内存，

在混合编程的时候，对象有可能创建在Java侧，也有可能创建的native侧

但是在混合编程的时候需要做数据的传递，如果只是简单的拷贝就没什么问题

但是我们知道大对象拷贝起来性能很差，所以不能直接拷贝，还是谁创建，谁管理

但是JVM 是有gc 存在的，这个是自动回收，但是有可能在Native代码运行的时候导致对象被回收，而产生错误

因此存在几种引用对象

① 局部引用 Local Reference: 其只在作用域内有效 , 内存不可回收 ;

② 全局引用 Global References: 全局有效 , 内存不可回收 ;

③ 全局弱引用 Weak Global References: 全局有效 , 内存不足时会被 JVM 回收 ;

Global References 全局引用

先看下Api 定义

// 创建一个全局引用
jobject NewGlobalRef(JNIEnv *env, jobject obj);
//    删除一个全局引用
void DeleteGlobalRef(JNIEnv *env, jobject globalRef);

Global Reference具有全局性，可以在多个Native Method调用过程和多线程之间共享其指向的对象，

在主动调用DeleteGlobalRef之前，它是一直存在的（GC不会回收其内存）

举个例子：

class Union 
public:
    Union(JNIEnv* env, jstring s) 
        this->s = env->NewGlobalRef(s);
    
    ~Union() 
        assert(s == NULL);
    
    void destroy(JNIEnv* env) 
        env->DeleteGlobalRef(s);
        s = NULL;
    
    jstring s;
;

Local Reference 本地引用

看下Api

//    创建一个新的本地引用，该引用引用与 相同的对象 ref。给定的ref可能是全局或本地引用。NULL如果ref 引用则返回null。
jobject NewLocalRef(JNIEnv *env, jobject ref);
/**
 * 删除localRef所指向的局部引用。
 * @localRef localRef：局部引用
*/
voi DeleteLocalRef(jobject localRef);

每当在 Native代码中引用到一个Java对象时，JVM 就会在这个Table中创建一个Local Reference。

Local Reference并不是Native里面的局部变量，局部变量存放在堆栈中，而Local Reference存放在Local Reference Table中。

在离开native方法的时候，本地引用会自动释放。

注意：默认引用类型都是本地引用

异常处理

Java编程中经常遇到各种异常，好在java有异常的处理机制，try catch finaly 一套连招下来，

基本上可以解决80% 的异常情况。

JNI编程中可能也会遇到异常，native代码调用Java代码时抛出异常。

ExceptionCheck：检查是否发生了异常，若有异常返回JNI_TRUE，否则返回JNI_FALSE 
ExceptionOccurred：检查是否发生了异常，若用异常返回该异常的引用，否则返回NULL 
ExceptionDescribe：打印异常的堆栈信息 
ExceptionClear：清除异常堆栈信息 
ThrowNew：在当前线程触发一个异常，并自定义输出异常信息 
Throw：丢弃一个现有的异常对象，在当前线程触发一个新的异常 
FatalError：致命异常，用于输出一个异常信息，并终止当前VM实例（即退出程序）

工具函数

JNI编程中经常需要抛出异常，所以提供一个通用的工具函数

void ThrowByName(JNIEnv *env, const char *name, const char *msg)

    jclass cls = (*env)->FindClass(env, name);
    /* if cls is NULL, an exception has already been thrown */
    if (cls != NULL) 
        (*env)->ThrowNew(env, cls, msg);
    
    /* free the local ref */
    (*env)->DeleteLocalRef(env, cls);

来个例子

//异常捕获 ，检查JNI调用是否有异常
if(env->ExceptionCheck())
    env->ExceptionDescribe();
    env->ExceptionClear();//清除引发的异常，在Java层不会打印异常堆栈信息，如果不清除，后面的调用ThrowNew抛出的异常堆栈信息会
//覆盖前面的异常信息
    jclass cls_exception = env->FindClass("java/lang/Exception");
    env->ThrowNew(cls_exception,"call java static method ndk error");
    return;

总结：

这篇文章主要讲了Java的引用和异常

引用是为了避免Jvm GC的清理，相当于在JVM 内锁定内存

异常将C++中的检查异常留给Java回调

总之都是为了解决问题，如果不明白的时候可以思考下

如果是自己该如何操作