###JNI資料型別
#####JNI的資料型別包含兩種: 基本型別和引用型別
####基本型別 基本型別主要有jboolean, jchar, jint等, 它們和Java中的資料型別對應關係如下表所示:
| Java型別 | JNI型別 | 描述 |
|---|---|---|
| boolean | jboolean | 無符號8位整型 |
| byte | byte | 無符號8位整型 |
| char | jchar | 無符號16位整型 |
| short | jshort | 有符號16位整型 |
| int | jint | 32位整型 |
| long | jlong | 64位整型 |
| float | jfloat | 32位浮點型 |
| double | jdouble | 64位浮點型 |
| void | void | 無型別 |
####引用型別(物件) JNI中的引用型別主要有類, 物件和陣列. 它們和Java中的引用型別的對應關係如下表所示:
| Java型別 | JNI型別 | 描述 |
|---|---|---|
| Object | jobject | Object型別 |
| Class | jclass | Class型別 |
| String | jstring | String型別 |
| Object[] | jobjectArray | 物件陣列 |
| boolean[] | jbooleanArray | boolean陣列 |
| byte[] | jbyteArray | byte陣列 |
| char[] | jcharArray | char陣列 |
| short[] | jshortArray | short陣列 |
| int[] | jintArray | int陣列 |
| long[] | jlongArray | long陣列 |
| float[] | jfloatArray | float陣列 |
| double[] | jdoubleArray | double陣列 |
| Throwable | jthrowable | Throwable |
####native函式引數說明
每個native函式，都至少有兩個引數（JNIEnv*,jclass或者jobject)。
1）當native方法為靜態方法時： jclass 代表native方法所屬類的class物件(JniTest.class)。
2）當native方法為非靜態方法時： jobject 代表native方法所屬的物件。
native函式的標頭檔案可以自己寫。
####關於屬性與方法的簽名
| 資料型別 | 簽名 |
|---|---|
| boolean | Z |
| byte | B |
| char | C |
| short | S |
| int | I |
| long | J |
| float | F |
| double | D |
| ully-qualified-class | Lfully-qualified-class; |
| type[] | [type |
| method type | (arg-types)ret-type |
#####注意：
-
類描述符開頭的 'L' 與結尾的 ';' 必須要有
-
陣列描述符,開頭的 '[' 必須要有
-
方法描述符規則: "(各引數描述符)返回值描述符",其中引數描述符間沒有任何分隔符號
從上表可以看出, 基本資料型別的簽名基本都是單詞的首字母大寫, 但是boolean和long除外因為B已經被byte佔用, 而long也被Java類簽名的佔用.
物件和陣列的簽名稍微複雜一些.
物件的簽名就是物件所屬的類簽名, 比如String物件, 它的簽名為Ljava/lang/String; .
陣列的簽名為[+型別簽名, 例如byte陣列. 其型別為byte, 而byte的簽名為B, 所以byte陣列的簽名就是[B.同理可以得到如下的簽名對應關係:
char[] [C
float[] [F
double[] [D
long[] [J
String[] [Ljava/lang/String;
Object[] [Ljava/lang/Object;
複製程式碼方法簽名具體方法： 獲取方法的簽名比較麻煩一些，通過下面的方法也可以拿到屬性的簽名。 開啟命令列，輸入javap，出現以下資訊：
上述資訊告訴我們，通過以下命令就可以拿到指定類的所有屬性、方法的簽名了，很方便有木有？！
javap -s -p 完整類名
複製程式碼我們通過cd命令，來到編譯生成的class位元組碼檔案目錄（注意：非src目錄。 eclipse 編譯生成的class位元組碼檔案在bin資料夾中， 而用idea編譯器 編譯生成的class位元組碼檔案在out\production下），然後輸入命令：
D:\IdeaProjects\jni1\out\production\jni1>javap -s -p com.haocai.jni.JniTest
複製程式碼得到以下資訊：
Compiled from "JniTest.java"
public class com.haocai.jni.JniTest {
public java.lang.String key;
descriptor: Ljava/lang/String;
public static int count;
descriptor: I
public com.haocai.jni.JniTest();
descriptor: ()V
public static native java.lang.String getStringFromC();
descriptor: ()Ljava/lang/String;
public native java.lang.String getString2FromC(int);
descriptor: (I)Ljava/lang/String;
public native java.lang.String accessField();
descriptor: ()Ljava/lang/String;
public native void accessStaticField();
descriptor: ()V
public native void accessMethod();
descriptor: ()V
public native void accessStaticMethod();
descriptor: ()V
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
public int genRandomInt(int);
descriptor: (I)I
public static java.lang.String getUUID();
descriptor: ()Ljava/lang/String;
static {};
descriptor: ()V
}
複製程式碼#####其中，descriptor：對應的值就是我們需要的簽名了，注意簽名中末尾的分號 ";" 不能省略。
###C/C++訪問Java的屬性、方法
在JNI呼叫中，肯定會涉及到本地方法操作Java類中資料和方法。在Java1.0中“原始的”Java到C的繫結中，程式設計師可以直接訪問物件資料域。然而，直接方法要求虛擬機器暴露他們的內部資料佈局，基於這個原因，JNI要求程式設計師通過特殊的JNI函式來獲取和設定資料以及呼叫java方法。
######有以下幾種情況：
1.訪問Java類的非靜態屬性。 2.訪問Java類的靜態屬性。 3.訪問Java類的非靜態方法。 4.訪問Java類的靜態方法。 5.間接訪問Java類的父類的方法。 6.訪問Java類的構造方法。
####一、訪問Java的非靜態屬性 Java宣告如下：
public String name = "kpioneer";
//訪問非靜態屬性name，修改它的值
//accessField 自定義的一個方法
public native void accessField();
複製程式碼C程式碼如下：
//把java中的變數name中值kpioneer 變為kpioneer Goodman
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accessField
(JNIEnv *env, jobject jobject) {
//Jclass
//jobj是t物件
jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobject);
//jfieldID
//屬性名稱，屬性簽名
jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "name", "Ljava/lang/String;");
//類似於反射
//拿到jniTest(jobject) 中name的值
/*
Get<Type>Field：
GetFloatField
GetIntField
GetLongField
...
*/
jstring jstr = (*env)->GetObjectField(env, jobject, fid);
printf("jstr:%#x\n", &jstr);
//printf("jstr:%#x\n", &jstr);
//jstring -> C 字串
boolean isCopy =NULL;
//函式內部複製了，isCopy 為JNI_TRUE,沒有複製JNI_FALSE
char *c_str = (*env)->GetStringUTFChars(env, jstr, &isCopy );
//意義：isCopy為JNI_FALSE,c_str和jstr都指向同一個字串，不能修改java字串
char text[20] = " Goodman";
strcat(c_str, text);//拼接函式
//再把C字串 ->jstring
jstring new_str = (*env)->NewStringUTF(env, c_str);
printf("jstr:%#x\n", &new_str);
//修改name
/*
Set<Type>Field：
SetFloatField
SetIntField
SetLongField
...
*/
(*env)->SetObjectField(env, jobject, fid, new_str);
//最後釋放資源，通知垃圾回收器來回收
//良好的習慣就是，每次GetStringUTFChars，結束的時候都有一個ReleaseStringUTFChars與之呼應
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstr, c_str);
return new_str;
}
複製程式碼最後在Java中測試：
public static void main(String[] args) {
JniTest jniTest = new JniTest();
System.out.println("name修改前："+jniTest.name);
jniTest.accessField();
System.out.println("name修改後："+jniTest.name);
}
結果輸出：
name修改前：kpioneer
name修改後：kpioneer Goodman
jstr:0x27cf238 //呼叫的C也列印輸出
jstr:0x27cf2a8
複製程式碼####二、訪問Java的靜態屬性 Java宣告如下：
public static int count = 9;
public native void accessStaticField();
複製程式碼C程式碼如下：
//訪問靜態屬性
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accessStaticField
(JNIEnv *env, jobject jobj) {
//jclass
jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
//jfieldID
jfieldID fid =(*env)->GetStaticFieldID(env, cls, "count", "I");
//GetStatic<Type>Field
jint count = (*env)->GetStaticIntField(env, cls, fid);
count++;
//修改
//SetStatic<Type>Field
(*env)->SetStaticIntField(env, cls, fid, count);
}
複製程式碼最後在Java中測試：
public static void main(String[] args) {
JniTest jniTest= new JniTest();
System.out.println("count修改前："+count);
jniTest.accessStaticField();
System.out.println("count修改後："+count);
}
結果輸出：
count修改前：9
count修改後：10
複製程式碼####三、訪問Java的非靜態方法 Java宣告如下：
//產生指定範圍的隨機數
public int genRandomInt(int max){
System.out.println("genRandomInt 執行了..");
return new Random().nextInt(max);
}
複製程式碼C程式碼如下：
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accessMethod
(JNIEnv *env, jobject jobj) {
//Jclass
jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
//JmethodID
jfieldID mFid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "genRandomInt", "(I)I");
//呼叫
//Call<Type>Method
jint random = (*env)->CallIntMethod(env, jobj, mFid, 200);
printf("random num:%ld",random);
}
複製程式碼最後在Java中測試：
public static void main(String[] args) {
JniTest jniTest= new JniTest();
jniTest.accessMethod();
}
結果輸出：
genRandomInt 執行了..
random num:109
複製程式碼####四、訪問Java的靜態方法 Java宣告如下：
public static String getUUID(){
return UUID.randomUUID().toString();
}
複製程式碼C程式碼如下：
//訪問Java靜態方法
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accessStaticMethod
(JNIEnv *env, jobject jobj) {
//Jclass
jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
//JmethodID
jfieldID mFid = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "getUUID", "()Ljava/lang/String;");
//呼叫
//CallStatic<Type>Method
jstring uuid = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, jobj, mFid);
//隨機檔名稱 uuid.txt
//jstring -> char*
//isCopy JNI_FALSE,代表java和c操作的是同一個字串
char *uuid_str = (*env)->GetStringUTFChars(env, uuid, NULL);
//拼接
char filename[100];
sprintf(filename, "D://%s.txt", uuid_str);
FILE *fp = fopen(filename, "w");
fputs("i love kpioneer", fp);
fclose(fp);
}
複製程式碼最後在Java中測試：
public static void main(String[] args) {
JniTest jniTest = new JniTest();
jniTest.accessStaticMethod();.
}
複製程式碼######最終在D盤目錄下生成名為2fbf3e41-741b-4899-8e4e-a6a80a23a0b2（UUID隨機生成） 的txt檔案
####五、訪問Java類的構造方法 Java宣告如下：
public native long accessConstructor();
複製程式碼C程式碼如下：
//訪問Java類的構造方法
//使用java.util.Date產生一個當前的事件戳
JNIEXPORT jlong JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accesssConstructor
(JNIEnv *env, jobject jobj) {
jclass cls = (*env)->FindClass(env, "java/util/Date");
//jmethodID
jmethodID constructor_mid= (*env)->GetMethodID(env, cls,"<init>","()V");
//例項化一個Date物件(可以在constructor_mid後加參)
jobject date_obj = (*env)->NewObject(env, cls, constructor_mid);
//呼叫getTime方法
jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "getTime", "()J");
jlong time = (*env)->CallLongMethod(env, date_obj, mid);
printf("time:%lld\n",time);
return time;
}
複製程式碼最後在Java中測試：
public static void main(String[] args) {
JniTest test = new JniTest();
//直接在Java中構造Date然後呼叫getTime
Date date = new Date();
System.out.println(date.getTime());
//通過C語音構造Date然後呼叫getTime
long time = jniTest.accessConstructor();
System.out.println(time);
}
結果輸出：
1509688828013
1509688828013
time:1509688828013
複製程式碼####六、間接訪問Java類的父類的方法 Java程式碼如下： 父類：
public class Human {
public void sayHi(){
System.out.println("人類打招乎(父類)");
}
}
複製程式碼子類：
public class Man extends Human {
@Override
public void sayHi() {
System.out.println("男人打招乎");
}
}
複製程式碼在TestJni類中有Human方法宣告：
public Human human = new Man();
public native void accessNonvirtualMethod();
複製程式碼如果是直接使用human .sayHi()的話，其實訪問的是子類Man的方法 但是通過底層C的方式可以間接訪問到父類Human的方法，跳過子類的實現，甚至你可以直接哪個父類（如果父類有多個的話），這是Java做不到的。
下面是C程式碼實現，無非就是屬性和方法的訪問：
//呼叫父類的方法
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_accessNonvirtualMethod
(JNIEnv *env, jobject jobj) {
jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
//獲取man屬性(物件)
jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "human", "Lcom/haocai/jni/Human;");
//獲取
jobject human_obj = (*env)->GetObjectField(env, jobj, fid);
//執行sayHi方法
jclass human_cls = (*env)->FindClass(env, "com/haocai/jni/Human");
jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, human_cls, "sayHi", "()V");
//執行Java相關的子類方法
(*env)->CallObjectMethod(env, human_obj, mid);
//執行Java相關的父類方法
(*env)->CallNonvirtualObjectMethod(env, human_obj, human_cls, mid);
}
複製程式碼1.當有這個類的物件的時候，使用(*env)->GetObjectClass()，相當於Java中的test.getClass() 2.當有沒有這個類的物件的時候，(*env)->FindClass()，相當於Java中的Class.forName("com.test.TestJni") 這裡直接使用CallVoidMethod，雖然傳進去的是父類的Method ID，但是訪問的讓然是子類的實現。
最後，通過CallNonvirtualVoidMethod，訪問不覆蓋的父類方法（C++使用virtual關鍵字來覆蓋父類的實現），當然你也可以指定哪個父類（如果有多個父類的話）。
最後在Java中測試：
public static void main(String[] args) {
JniTest jniTest = new JniTest();
jniTest.human.sayHi();
jniTest.accessNonvirtualMethod();
}
結果輸出：
男人打招乎
男人打招乎
人類打招乎(父類)
複製程式碼####實際案例---用JNI方法和屬性訪問解決中文編碼亂碼問題 中文亂碼
char *cOutStr = "李四";
string jstr = (*env)->NewStringUTF(env, cOutStr);
return jstr; 直接返回會有中文亂碼問題
複製程式碼######原因分析，呼叫NewStringUTF的時候，產生的是UTF-16的字串，但是我們需要的時候UTF-8字串。
#####如果使用C語言方法解決中文編碼問題，程式碼行數多（幾百行+），且容易產生問題。所以直接通過Java 中的String(byte bytes[],String charsetName)構造方法來進行字符集變換，解決該問題。
Java宣告如下：
public native String chineseChars(String str);
複製程式碼C程式碼如下：
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_chineseChars
(JNIEnv *env, jobject jobj,jstring in) {
//輸出
char *cStr = (*env)->GetStringUTFChars(env, in, JNI_FALSE);
printf("C %s\n", cStr);
//c -> jstring
char *cOutStr = "李四";
//jstring jstr = (*env)->NewStringUTF(env, cOutStr);
//return jstr; 直接返回會有中文亂碼問題
//解決中文亂碼問題
//執行java 中String(byte bytes[],String charsetName);
//1.jmethodID
//2.byte陣列
//3.字元編碼
jstring str_cls = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String");
//構造方法用<init>
jmethodID construvtor_mid = (*env)->GetMethodID(env, str_cls, "<init>", "([BLjava/lang/String;)V");
//jbyte-> char
//jbyteArray -> char[]
jbyteArray bytes = (*env)->NewByteArray(env, strlen(cOutStr));
//byte陣列賦值
//從0到strlen(cOutStr)，從頭到尾
(*env)->SetByteArrayRegion(env,bytes,0,strlen(cOutStr), cOutStr);
//字元編碼jstring
jstring charsetName = (*env)->NewStringUTF(env, "GB2312");
//呼叫建構函式，返回編碼之後的jstring
return (*env)->NewObject(env,str_cls, construvtor_mid,bytes, charsetName);
}
複製程式碼最後在Java中測試：
public static void main(String[] args) {
JniTest jniTest = new JniTest();
String outStr = jniTest.chineseChars("張三");
System.out.println("中文輸出："+outStr);
}
結果輸出：
中文輸出：李四
C 張三
複製程式碼####總結
- #####1.C/C++完成的功能並不是所有程式碼一定要C/C++語句寫，有時候C/C++可以呼叫現成的Java方法或屬性解決問題，能起到事半功倍的作用。
- #####2.屬性、方法的訪問的使用是和Java的反射相類似。
特別感謝： 動腦學院Jason