JNI學習積累之三 ---- 操作JNI函式以及複雜物件傳遞

工程師WWW發表於2015-09-15
函式物件

 在掌握了JNI函式的使用和相關型別的對映後，以及知曉何利用javah工具生成對應的jni函式以及如何生成動態

    連結庫 (windos下就是.dll庫，Linux就是.so庫了，不懂在Window下生成dll動態庫的，具體流程可看我的這篇部落格：

   《Android中JNI的使用之一：Java原生JNI的使用、javah指令的使用以及圖解教材》)。即可掌握JNI的使用了了。


        總的來說，JNI是不難的。通過前面的學習相信你應該有所瞭解。今天，我們從幾個簡單的小例子，來對JNI進行下實戰訓練。

     可都是些小例子，耐心看咯。

 

        主要操作內容，包括如下幾個部分：


               1、在Native層返回一個字串

               2、從Native層返回一個int型二維陣列(int a[ ][ ]) 

               3、從Native層操作Java層的類： 讀取/設定類屬性

               4、在Native層操作Java層的類：讀取/設定類屬性、回撥Java方法 

               5、從Native層返回一個複雜物件(即一個類咯)

               6、在Java層傳遞複雜物件至Native層

               7、從Native層返回Arraylist集合物件


      廣而告知，這些操作就是簡單的利用一些JNI函式即實現了。so easy 。


 一、在Native層返回一個字串

       Java層原型方法：

[java] view plaincopyprint?
  1. public class HelloJni {  
  2.     ...  
  3.     public native String getAJNIString();  
  4.     ...  
  5. }     

       Native層該方法實現為 :

[java] view plaincopyprint?
  1. /* 
  2.  * Class:     com_feixun_jni_HelloJni 
  3.  * Method:    getAJNIString 
  4.  * Signature: ()Ljava/lang/String; 
  5.  */   
  6. //返回字串  
  7. JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getAJNIString(JNIEnv * env, jobject obj)  
  8. {  
  9.     jstring str = env->newStringUTF("HelloJNI");  //直接使用該JNI構造一個jstring物件返回  
  10.     return str ;  
  11. }  

 

二、在Native層返回一個int型二維陣列(inta[ ][ ])

    Java層原型方法：

[java] view plaincopyprint?
  1. public class HelloJni {  
  2.     ...  
  3.     //引數代表幾行幾列陣列 ，形式如：int a[dimon][dimon]  
  4.     private native int[][] getTwoArray(int dimon) ;   
  5.     ...  
  6. }     

      Native層該方法實現為 :

[java] view plaincopyprint?
  1. /* 
  2.  * Class:     com_feixun_jni_HelloJni 
  3.  * Method:    getTwoArray 
  4.  * Signature: (I)[[I 
  5.  */  
  6. //通過構造一個陣列的陣列， 返回 一個二維陣列的形式  
  7. JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getTwoArray  
  8.   (JNIEnv * env, jobject object, jint dimion)  
  9. {  
  10.       
  11.     jclass intArrayClass = env->FindClass("[I"); //獲得一維陣列 的類引用，即jintArray型別  
  12.     //構造一個指向jintArray類一維陣列的物件陣列，該物件陣列初始大小為dimion  
  13.     jobjectArray obejctIntArray  =  env->NewObjectArray(dimion ,intArrayClass , NULL);  
  14.   
  15.     //構建dimion個一維陣列，並且將其引用賦值給obejctIntArray物件陣列  
  16.     for( int i = 0 ; i< dimion  ; i++ )  
  17.     {  
  18.         //構建jint型一維陣列  
  19.         jintArray intArray = env->NewIntArray(dimion);  
  20.   
  21.         jint temp[10]  ;  //初始化一個容器，假設 dimion  < 10 ;  
  22.         for( int j = 0 ; j < dimion ; j++)  
  23.         {  
  24.             temp[j] = i + j  ; //賦值  
  25.         }  
  26.           
  27.         //設定jit型一維陣列的值  
  28.         env->SetIntArrayRegion(intArray, 0 , dimion ,temp);  
  29.         //給object物件陣列賦值，即保持對jint一維陣列的引用  
  30.         env->SetObjectArrayElement(obejctIntArray , i ,intArray);  
  31.   
  32.         env->DeleteLocalRef(intArray);  //刪除區域性引用  
  33.     }  
  34.   
  35.     return   obejctIntArray; //返回該物件陣列  
  36. }  


 三、在Native層操作Java層的類 ：讀取/設定類屬性


     Java層原型方法：

[java] view plaincopyprint?
  1. public class HelloJni {  
  2.     ...  
  3.     //在Native層讀取/設定屬性值  
  4.     public native void native_set_name() ;  
  5.     ...  
  6.       
  7.     private String name = "I am at Java" ; //類屬性  
  8. }     

    Native層該方法實現為 :

[java] view plaincopyprint?
  1. /* 
  2.  * Class:     com_feixun_jni_HelloJni 
  3.  * Method:    native_set_name 
  4.  * Signature: ()V  
  5.  */  
  6. //在Native層操作Java物件，讀取/設定屬性等  
  7. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_native_1set_1name  
  8.   (JNIEnv *env , jobject  obj )  //obj代表執行此JNI操作的類例項引用  
  9. {  
  10.    //獲得jfieldID 以及 該欄位的初始值  
  11.    jfieldID  nameFieldId ;  
  12.   
  13.    jclass cls = env->GetObjectClass(obj);  //獲得Java層該物件例項的類引用，即HelloJNI類引用  
  14.   
  15.    nameFieldId = env->GetFieldID(cls , "name" , "Ljava/lang/String;"); //獲得屬性控制程式碼  
  16.   
  17.    if(nameFieldId == NULL)  
  18.    {  
  19.        cout << " 沒有得到name 的控制程式碼Id \n;" ;  
  20.    }  
  21.    jstring javaNameStr = (jstring)env->GetObjectField(obj ,nameFieldId);  // 獲得該屬性的值  
  22.    const char * c_javaName = env->GetStringUTFChars(javaNameStr , NULL);  //轉換為 char *型別  
  23.    string str_name = c_javaName ;    
  24.    cout << "the name from java is " << str_name << endl ; //輸出顯示  
  25.    env->ReleaseStringUTFChars(javaNameStr , c_javaName);  //釋放區域性引用  
  26.   
  27.    //構造一個jString物件  
  28.    char * c_ptr_name = "I come from Native" ;  
  29.      
  30.    jstring cName = env->NewStringUTF(c_ptr_name); //構造一個jstring物件  
  31.   
  32.    env->SetObjectField(obj , nameFieldId , cName); // 設定該欄位的值  
  33. }  


四、在Native層操作Java層的類：回撥Java方法 

    Java層原型方法：

[java] view plaincopyprint?
  1. public class HelloJni {  
  2.     ...  
  3.     //Native層回撥的方法實現  
  4.     public void callback(String fromNative){       
  5.         System.out.println(" I was invoked by native method  ############# " + fromNative);  
  6.     };  
  7.     public native void doCallBack(); //Native層會呼叫callback()方法  
  8.     ...   
  9.       
  10.     // main函式  
  11.     public static void main(String[] args)   
  12.     {  
  13.         new HelloJni().ddoCallBack();  
  14.     }     
  15. }     

    Native層該方法實現為 :

[java] view plaincopyprint?
  1. /* 
  2.  * Class:     com_feixun_jni_HelloJni 
  3.  * Method:    doCallBack 
  4.  * Signature: ()V 
  5.  */  
  6. //Native層回撥Java類方法  
  7. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_doCallBack  
  8.   (JNIEnv * env , jobject obj)  
  9. {  
  10.      //回撥Java中的方法  
  11.   
  12.     jclass cls = env->GetObjectClass(obj);//獲得Java類例項  
  13.     jmethodID callbackID = env->GetMethodID(cls , "callback" , "(Ljava/lang/String;)V") ;//或得該回撥方法控制程式碼  
  14.   
  15.     if(callbackID == NULL)  
  16.     {  
  17.          cout << "getMethodId is failed \n" << endl ;  
  18.     }  
  19.     
  20.     jstring native_desc = env->NewStringUTF(" I am Native");  
  21.   
  22.     env->CallVoidMethod(obj , callbackID , native_desc); //回撥該方法，並且傳遞引數值  
  23. }  


    接下來，我們會操作複雜物件，也就是Java層的類，包括從Native層返回一個類以及傳遞一個類到Native層去， 這兒我們

使用的類非常簡單，如下：

     Student.java類

[java] view plaincopyprint?
  1. package com.feixun.jni;  
  2.   
  3. public class Student  
  4. {  
  5.     private int age ;  
  6.     private String name ;  
  7.     //建構函式，什麼都不做  
  8.     public Student(){ }  
  9.       
  10.     public Student(int age ,String name){  
  11.         this.age = age ;  
  12.         this.name = name ;  
  13.     }  
  14.       
  15.     public int getAge() {  
  16.         return age;  
  17.     }  
  18.     public void setAge(int age) {  
  19.         this.age = age;  
  20.     }  
  21.     public String getName() {  
  22.         return name;  
  23.     }  
  24.     public void setName(String name){  
  25.         this.name = name;  
  26.     }  
  27.       
  28.     public String toString(){  
  29.         return "name --- >" + name + "  age --->" + age ;  
  30.     }  
  31. }  

 五、在Native層返回一個複雜物件(即一個類咯)


     Java層的方法對應為：

[java] view plaincopyprint?
  1. public class HelloJni {  
  2.     ...  
  3.     //在Native層返回一個Student物件  
  4.     public native Student nativeGetStudentInfo() ;  
  5.     ...   
  6. }     

     Native層該方法實現為 :       

[java] view plaincopyprint?
  1. /* 
  2.  * Class:     com_feixun_jni_HelloJni 
  3.  * Method:    nativeGetStudentInfo 
  4.  * Signature: ()Lcom/feixun/jni/Student; 
  5.  */  
  6. //返回一個複雜物件  
  7. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_nativeGetStudentInfo  
  8.   (JNIEnv * env, jobject obl)  
  9. {  
  10.     //關於包描述符，這兒可以是 com/feixun/jni/Student 或者是 Lcom/feixun/jni/Student;   
  11.     //   這兩種型別 都可以獲得class引用  
  12.     jclass stucls = env->FindClass("com/feixun/jni/Student"); //或得Student類引用  
  13.   
  14.     //獲得得該型別的建構函式  函式名為 <init> 返回型別必須為 void 即 V  
  15.     jmethodID constrocMID = env->GetMethodID(stucls,"<init>","(ILjava/lang/String;)V");  
  16.   
  17.     jstring str = env->NewStringUTF(" come from Native ");  
  18.   
  19.     jobject stu_ojb = env->NewObject(stucls,constrocMID,11,str);  //構造一個物件，呼叫該類的建構函式，並且傳遞引數  
  20.   
  21.   
  22.     return stu_ojb ;  
  23. }  


 六、從Java層傳遞複雜物件至Native層


     Java層的方法對應為：

[java] view plaincopyprint?
  1. public class HelloJni {  
  2.     ...  
  3.     //在Native層列印Student的資訊  
  4.     public native void  printStuInfoAtNative(Student stu);  
  5.     ...   
  6. }  

     Native層該方法實現為 :       

[java] view plaincopyprint?
  1. /* 
  2.  * Class:     com_feixun_jni_HelloJni 
  3.  * Method:    printStuInfoAtNative 
  4.  * Signature: (Lcom/feixun/jni/Student;)V 
  5.  */  
  6. //在Native層輸出Student的資訊  
  7. JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_printStuInfoAtNative  
  8.   (JNIEnv * env, jobject obj,  jobject obj_stu) //第二個類例項引用代表Student類，即我們傳遞下來的物件  
  9. {  
  10.       
  11.     jclass stu_cls = env->GetObjectClass(obj_stu); //或得Student類引用  
  12.   
  13.     if(stu_cls == NULL)  
  14.     {  
  15.         cout << "GetObjectClass failed \n" ;  
  16.     }  
  17.     //下面這些函式操作，我們都見過的。O(∩_∩)O~  
  18.     jfieldID ageFieldID = env->GetFieldID(stucls,"age","I"); //獲得得Student類的屬性id   
  19.     jfieldID nameFieldID = env->GetFieldID(stucls,"name","Ljava/lang/String;"); // 獲得屬性ID  
  20.   
  21.     jint age = env->GetIntField(objstu , ageFieldID);  //獲得屬性值  
  22.     jstring name = (jstring)env->GetObjectField(objstu , nameFieldID);//獲得屬性值  
  23.   
  24.     const char * c_name = env->GetStringUTFChars(name ,NULL);//轉換成 char *  
  25.    
  26.     string str_name = c_name ;   
  27.     env->ReleaseStringUTFChars(name,c_name); //釋放引用  
  28.       
  29.     cout << " at Native age is :" << age << " # name is " << str_name << endl ;   
  30. }  


 七、最後加個難度，即在Native層返回集合物件(留這兒，以後也好找點)


     Java層的對應方法為：

[java] view plaincopyprint?
  1. public class HelloJni {  
  2.     ...  
  3.     //在Native層返回ArrayList集合   
  4.     public native ArrayList<Student> native_getListStudents();  
  5.     ...   
  6. }     

     Native層該方法實現為 :       

[java] view plaincopyprint?
  1. /* 
  2.  * Class:     com_feixun_jni_HelloJni 
  3.  * Method:    native_getListStudents 
  4.  * Signature: ()Ljava/util/ArrayList; 
  5.  */ //獲得集合型別的陣列  
  6. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_native_getListStudents  
  7.   (JNIEnv * env, jobject obj)  
  8. {  
  9.     jclass list_cls = env->FindClass("Ljava/util/ArrayList;");//獲得ArrayList類引用  
  10.   
  11.     if(listcls == NULL)  
  12.     {  
  13.         cout << "listcls is null \n" ;  
  14.     }  
  15.     jmethodID list_costruct = env->GetMethodID(list_cls , "<init>","()V"); //獲得得建構函式Id  
  16.   
  17.     jobject list_obj = env->NewObject(list_cls , list_costruct); //建立一個Arraylist集合物件  
  18.     //或得Arraylist類中的 add()方法ID，其方法原型為： boolean add(Object object) ;  
  19.     jmethodID list_add  = env->GetMethodID(list_cls,"add","(Ljava/lang/Object;)Z");   
  20.     
  21.     jclass stu_cls = env->FindClass("Lcom/feixun/jni/Student;");//獲得Student類引用  
  22.     //獲得該型別的建構函式  函式名為 <init> 返回型別必須為 void 即 V  
  23.     jmethodID stu_costruct = env->GetMethodID(stu_cls , "<init>", "(ILjava/lang/String;)V");  
  24.   
  25.     for(int i = 0 ; i < 3 ; i++)  
  26.     {  
  27.         jstring str = env->NewStringUTF("Native");  
  28.         //通過呼叫該物件的建構函式來new 一個 Student例項  
  29.         jobject stu_obj = env->NewObject(stucls , stu_costruct , 10,str);  //構造一個物件  
  30.           
  31.         env->CallBooleanMethod(list_obj , list_add , stu_obj); //執行Arraylist類例項的add方法，新增一個stu物件  
  32.     }  
  33.   
  34.     return list_obj ;  
  35. }  



         最後，如何呼叫這些JNI函式，大家都懂的，直接呼叫即可，我就不在貼程式碼了，免得羅嗦。



        OK，本次JNI的學習就算告一段落了。下一步該認真仔細學習下Android中JNI的使用了。哎，怎麼學的東西又那麼多呢？ - -

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