Android Java与JNI层互传数据总结

在开发中常常会遇到从Java层传递数据到JNI层，然后在JNI拿到数据后就可以用C语言进行操作了，操作完数据后通常还需要把处理后的数据传回Java层。下面分别进行小结。

从Java层传到JNI层

• 使用GetByteArrayRegion的方式。
  该方法的本质是将Java端数组数据拷贝到本地的数组中，所以在JNI对数据修改后Java端的数据并没有改变。
• 使用GetPrimitiveArrayCritical。
  GetPrimitiveArrayCritical 表面上可以得到底层数据指针，在JNI层修改数组时Java层的数据也会变。But，如果只使用GetPrimitiveArrayCritical获取数据，程序运行一段时间内存会crash。所以，使用GetPrimitiveArrayCritical时必须使用ReleasePrimitiveArrayCritical ，通过测试发现当数据量大时执行ReleasePrimitiveArrayCritical会非常耗时。

从JNI层传到Java层

• 把Jni层的数组传递到Java层，一般有两种方法，一种是通过native函数的返回值来传递，另一种是通过jni层回调java层的函数来传递，后者多用于jni的线程中或是数据量较大的情况。无论哪种方法，都离不开 SetByteArrayRegion 函数，该函数将本地的数组数据拷贝到了 Java 端的数组中。

注意上面的方式中都会涉及到内存拷贝，根据实战经验，在Android系统中，一旦数据量变大，拷贝一次内存将非常耗时。所以上述方式在追求效率时不推荐使用。解决的方法可以尝试让JAVA层和JNI共享内存的方式。最后找到了两种方式。

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Java层和JNI层共享内存空间

• 使用GetByteArrayElements方式
  该方式是指针的形式，将本地的数组指针直接指向Java端的数组地址，其实本质上是JVM在堆上分配的这个数组对象上增加一个引用计数，保证垃圾回收的时候不要释放，从而交给本地的指针使用，使用完毕后指针一定要记得通过ReleaseByteArrayElements进行释放，否则会产生内存泄露。

  unsigned char* psrcImg = (unsigned char*)(env->GetByteArrayElements(srcImg,0));  
  unsigned char* pBufferI420 = (unsigned char*) (env->GetByteArrayElements(dstImg,0));
  
  if (psrcImg == NULL || pBufferI420 == NULL)
  {
    return -1;
  }
  env->ReleaseByteArrayElements(srcImg,(jbyte*)psrcImg,0);
  env->ReleaseByteArrayElements(dstImg,(jbyte*)pBufferI420,0);

  注意if那里最好加上，网上查了说，get那里可能失败，失败得到的psrcImg是NULL，Release的时候程序就会崩。

• Direct Buffer 方式传递。
  Java和Jni层的数组传递还有一个比较重要的方式，就是通过Direct Buffer来传递，这种方式类似于在堆上创建创建了一个Java和Jni层共享的整块内存区域，无论是Java层或者Jni层均可访问这块内存，并且Java端与Jni端同步变化，由于是采用的是共享内存的方式，因此相比于普通的数组传递，效率更高，但是由于构造/析构/维护这块共享内存的代价比较大，所以小数据量的数组建议还是采用上述方式，Direct Buffer方式更适合长期使用频繁访问的大块内存的共享。具体可使用GetDirectBufferAddress获得共享的内存地址。

综上，在图像算法开发中，我采用了GetByteArrayElements－ReleaseByteArrayElements的方式来传递图像数据。此外，在开发Android上的算法时，尽量避免内存拷贝，特别是JNI层。

Reference:
http://blog.youkuaiyun.com/xinchen200/article/details/25333047
http://zsaber.com/blog/p/107