JNI签名及深入理解JNI，JNI中的反射 - android

最新推荐文章于 2024-03-30 16:04:40 发布

转载最新推荐文章于 2024-03-30 16:04:40 发布 · 1.5k 阅读

NDK/JNI/Cmake 专栏收录该内容

10 篇文章

订阅专栏

本文介绍了JNI中的方法签名规则及如何使用C/C++反射调用Java方法。详细解析了Java类型与JNI类型间的对应关系，并提供了自动生成JNI签名的工具类。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

JNI开发中，你需要知道的一些建议- https://www.jianshu.com/p/09effb7ecde4

JNI中的方法签名；JNI反射调用Java构造方法、成员方法和静态方法。

> 深入理解JNI- https://blog.youkuaiyun.com/xsf50717/article/details/51598748
JNI/Native(so文件):
Java程序中的函数可以调用Native语言写的函数，Native一般是指C/C++编写的函数；
Native程序中的函数可以调用Java层的函数，也就是说C/C++程序可以调用Java函数（反射）。
通过JNI可以将底层Native世界和java世界联系起来。

JNI的基本数据类型和引用类型。
基本数据类型：jboolean jbyte jchar jshort jint jlong jfloat jdouble
引用类型：jobject jclass jstring jobjectArray jbooleanArray jbyteArray jthrowable

JNI中提供三种类型的引用来解决垃圾回收问题:
1.Local Reference:本地引用，一旦JNI层函数返回，这些jobject就可能被垃圾回收
2.Global Reference:全局引用，不主动释放，永远不会被回收
3.Weak Global Reference:弱全局引用，在运行过程中可能会被垃圾回收，因此在使用之前，需要调用JNIEnv的isSameObject判断是否被回收

JNI签名：
如在[MedaiScanner.java]processFile函数定义
private native void processFile(String path, String mimeType, MediaScannerClient client);`
对应的JNI函数签名是
（Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Landroid/media/MediaScannerClient;）V

在JNI中除了基本类型数组、Class、String和Throwable外其余所有Java对象的数据类型在JNI中都用jobject表示。
操作jobject的本质就是操作这些对象的成员变量和成员函数。在JNI中使用jfieldID和jmethodID来表示Java类的成员变量和成员函数。

-- JNI开发学习之C反射调用java方法，JNI中的反射原理
JNI C反射调用java方法- https://www.jianshu.com/p/4893848a3249
JNI 之C反射调用Java- https://github.com/maoqitian/CcallJava

> JNI签名

为什么会有方法签名这种东西呢？这是因为Java这边支持函数重载，即虽然参数不一样，但是方法名一样，那么在JNI层它们的方法名都会是一样的，那JNI也会犯迷糊了，得找哪个呢？
不过也正是因为其参数类型是不一样的，所以就出现了方法签名，利用方法签名和方法名来唯一确定一个JNI函数的调用。
既然方法签名是基于参数类型的不同而形成的，首先要知道Java各数据类型对应的签名是什么，也就是所谓的类型签名，
在jni.h文件中就已经定义了这样一套规则，如下：

“函数签名”在Android NDK开发中很常见，由于Java支持重载，仅靠函数名无法唯一确定一个方法。因此，JNI提供了一套签名规则，用一个字符串来唯一确定一个Java端定义的Native方法。

具体每一种Java数据类型对应的签名字符串如下所示（来自Oracle官网JNI的介绍）：

Android开发实践：JNI函数签名生成器

原理其实并不复杂，每种基本类型对应一个单字符签名，而类则对应为"L"+类的全路径+";"，数组类型则对应"["+元素类型的签名，函数的签名则是：（各参数类型签名）+ 返回类型的签名。

搞清楚了基本原理，我们就可以尝试自定义一个Java工具类，为Java的Native函数生成签名字符串了，具体代码如下：

/*
* COPYRIGHT NOTICE
* Copyright (C) 2014, ticktick <lujun.hust@gmail.com>
* http://www.linuxidc.com/
*
* @license under the Apache License, Version 2.0
*
* @file SignatureGen.java
* @brief Implement a java class for jni signature generate
*
* @version 1.0
* @author ticktick
* @date 2014/12/15
*
*/
package com.ticktick.library;

import java.util.HashMap;

public class SignatureGen {

public static final HashMap<String,String> Primitives = new HashMap<String, String>();

static {
Primitives.put(Void.class.getName(),"V");
Primitives.put(Boolean.class.getName(),"Z");
Primitives.put(Byte.class.getName(),"B");
Primitives.put(Character.class.getName(),"C");
Primitives.put(Short.class.getName(),"S");
Primitives.put(Integer.class.getName(),"I");
Primitives.put(Long.class.getName(),"J");
Primitives.put(Float.class.getName(),"F");
Primitives.put(Double.class.getName(),"D");
}

public static String getSignature( Class ret, Class...params ) {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append("(");
for( Class param : params ) {
builder.append(getSignature(param));
}
builder.append(")");
builder.append(getSignature(ret));
return builder.toString();
}

protected static String getSignature( Class param ) {

StringBuilder builder = new StringBuilder();
String name = "";
if( param.isArray() ) {
name = param.getComponentType().getName();
builder.append("[");
}
else {
name = param.getName();
}

if( Primitives.containsKey(name) ) {
builder.append(Primitives.get(name));
}
else {
builder.append("L"+name.replace(".","/")+";");
}

return builder.toString();
}
}

该SignatureGen类提供一个支持变参的函数getSignature来获取一个Java函数的签名字符串，第一个参数为函数返回值类型的class对象，变参为每一个函数参数类型的class对象。

具体用法示例如下，打印出不同类型的函数的签名字符串。

Log.d("Signature","void func() --> " + SignatureGen.getSignature(Void.class));

Log.d("Signature","boolean func() --> " + SignatureGen.getSignature(Boolean.class));

Log.d("Signature","int func(boolean a) --> " + SignatureGen.getSignature(Integer.class,Boolean.class));

Log.d("Signature","int func(boolean a,String b) --> " + SignatureGen.getSignature(Integer.class,Boolean.class,String.class));

Log.d("Signature","int func(byte[] c) --> " + SignatureGen.getSignature(Integer.class,Byte[].class));

Log.d("Signature","long func(int n,String str,int arr) -->" + SignatureGen.getSignature(Long.class,Integer.class,String.class,Integer[].class));

输出结果截屏如下：

Android开发实践：JNI函数签名生成器