Android JNI之Java和C互相调用

Posted 2022-08-02 一口仨馍

概述

JNI是什么

JNI是Java Native Interface的缩写，它提供了若干的API实现了Java和其他语言的通信（主要是C&C++）。从Java1.1开始，JNI标准成为java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。

NDK是什么

NDK是Native Development Kit的缩写。是SDK（software development kit）软件开发工具包的一部分，不过通常需要单独下载。详见关于NDK。

JNI的优缺点

• 优点：
  
  1. 和其他语言进行交互，各取所长。
  2. 增加反编译难度
• 缺点：
  
  1. 失去Java跨平台的优势

Java调用C

1. 配置module下的build.gradle

   android 
      compileSdkVersion 25
      buildToolsVersion "25.0.0"
      defaultConfig 
          ...
          ndk 
              moduleName "CallEachOther" //编译生成so库的名字，要和loadLibrary里面的参数一致
              abiFilters "armeabi","armeabi-v7a","x86","x86_64","mips","arm64-v8a","mips64"//编译支持的平台
          
      
   

2. 新建Java类

   public class JNITest_Java 
      static 
          System.loadLibrary("CallEachOther");
      
   
      public native String getStringFromC();
   

   这里System.loadLibrary中的参数就是build.gradle中moduleName的值，即CallEachOther。这里我们定义了一个native方法getStringFromC()。现在为止，Java端可以暂时告一段落。接下来，就该生成头文件。

3. 生成.h头文件

   1. 打开AS自带的Terminal，cd src/main/java命令进入到Java文件夹下。ps：使用cmd命令一样的效果

   2. 输入命令javah 完整包名.类名。例如：javah com.dongyk.jnitest.JNITest_Java。

      此时会在Java目录下生成包名_类名.h。AS2.2.2打开会一片红，貌似是AS的bug。不过不影响正常编译。

4. 在main目录下新建jni文件夹，新建JniTestC.c。

   
   #include <stdio.h>
   
   
   #include <stdlib.h>
   
   
   #include "com_dongyk_jnitest_JNITest_Java.h"
   
   
   JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_dongyk_jnitest_JNITest_1Java_getStringFromC(JNIEnv * env, jobject jobj)
      char* str = "I come from C";
      return (*env)->NewStringUTF(env,str);
   ;

   这里方法的名字有一定的规则。格式：Java_包名_类名。方法名太长建议从刚生成的.h文件中复制过来。下面对这个方法简单解释下：

   1. JNIEnv * env env指针指向一个函数指针表。
   2. jobject jobj 指向在Java 代码中实例化的Java 对象 ，相当于this指针。
   3. (*env)->NewStringUTF 代表调用env#NewStringUTF()方法。
   4. 最后返回”I come from C”。

5. 在MainActivity中调用。

   public class MainActivity extends AppCompatActivity 
      private TextView tv;
   
      @Override
      protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
          super.onCreate(savedInstanceState);
          setContentView(R.layout.activity_main);
          tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
          String result = new JNITest_Java().getStringFromC();
          tv.setText(result);
      
   

C调用Java

1. 在Java类中添加方法

   public class JNITest_Java 
       static 
           System.loadLibrary("JavaCallC");
       
   
       public native String getStringFromC();
   
       public native int callAdd();
   
       public int add(int a, int b) 
           Log.i("TAG","add was called");
           return a + b;
       
   

   先搞明白流程。在Java层调用的肯定是Java代码，这里写了一个callAdd()方法，在调用这个方法的时候，通知C调用add()方法。这个过程中首先是C作为Java方法的具体实现，而且在C中调用了Java方法。之后调用javah命令生成.h头文件。

   /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
   
   #include <jni.h>
   
   /* Header for class com_dongyk_jnitest_JNITest_Java */
   
   
   #ifndef _Included_com_dongyk_jnitest_JNITest_Java
   
   
   #define _Included_com_dongyk_jnitest_JNITest_Java
   
   
   #ifdef __cplusplus
   
   extern "C" 
   
   #endif
   
   /*
    * Class:     com_dongyk_jnitest_JNITest_Java
    * Method:    getStringFromC
    * Signature: ()Ljava/lang/String;
    */
   JNIEXPORT jstring JNICALL ava_com_dongyk_jnitest_JNITest_1Java_getStringFromC
   (JNIEnv
   *, jobject);
   
   /*
    * Class:     com_dongyk_jnitest_JNITest_Java
    * Method:    callAdd
    * Signature: ()V
    */
   JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_dongyk_jnitest_JNITest_1Java_callAdd
   (JNIEnv *, jobject);
   
   
   #ifdef __cplusplus
   
   
   
   #endif
   
   
   #endif
   

2. .c主函数的具体实现

   JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_dongyk_jnitest_JNITest_1Java_callAdd(JNIEnv *env, jobject jobj)
       // 得到字节码
       jclass clazz = (*env)->FindClass(env,"com/dongyk/jnitest/JNITest_Java");
       // 得到方法 
       jmethodID jmethodid = (*env)->GetMethodID(env,clazz,"add","(II)I");
       // 实例化类
       jobject jobject = (*env)->AllocObject(env,clazz);
       // 调用方法
       return (*env)->CallIntMethod(env,jobject,jmethodid,3,5);
   ;

   (*env)->GetMethodID中最后一个参数是方法签名。因为Java支持方法重载，但是这些重载的方法在Jni中命名是一样的，为了区分函数重载才引入方法签名。得到方法签名：首先rebulid下工程，之后cd build\\intermediates\\classes\\debug ，之后使用javap -s 包名/类名得到所有的方法签名。例如：javap -s com/dongyk/jnitest/JNITest_Java

   public int add(int, int);
      descriptor: (II)I

   descriptor对应的就是方法签名。当然。里面还有FindClass、GetMethodID等方法，详见 XXX\\sdk\\ndk-bundle\\platforms\\android-xx\\arch-arm\\usr\\include\\jni.h。

3. 在MainActivity中调用。

   public class MainActivity extends AppCompatActivity 
       private TextView tv;
   
       @Override
       protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
           super.onCreate(savedInstanceState);
           setContentView(R.layout.activity_main);
           tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
           int result = new JNITest_Java().callAdd();
           tv.setText(result+"");
       
   

   至此，一个Jni初入门的小Demo编写完毕~