Java -- JNI中的数据类型

Java -- JNI中的数据类型

 

JNI，即Java Native Interface，意为Java本地调用。JNI是一种Java技术，通过使用JNI，我们不仅可以在Java代码里调用C/C++实现的native方法，也可以在native代码里面调用Java实现的方法。从这里大概也可以得出，JNI的出现，一个重要的原因就是“避免重复造轮子“，提高代码复用性。Android framework中，JNI的使用频率非常高；Java层实现业务逻辑、流程控制，再通过JNI调用native方法来完成具体的业务实现。

在Android平台上，JNI就是一座将Native世界和Java世界的天堑变成通途的桥梁。Android平台上JNI所处的位置： Java世界 <--> JNI层 <--> Native世界（引用）。

在JNI中，Java层面的数据类型和引用类型都是不能直接被解析的。即使向JNI传递的是一个简单的int类型，它也不能被直接识别，必须进行相应的类型转换，转换成JNI中与之对应的类型。

下面主要介绍Java和JNI中的类型映射关系。

Java中存在的基本数据类型，在JNI中都有一种特殊的类型与之对应：

类型映射

Java类型	native类型	类型描述(C/C++)
byte	jbyte	有符号的8位整型
char	jchar	无符号的16位整型
short	jshort	带符号的16位整型
int	jint	带符号的32位整型
long	jlong	带符号的64位整型
float	jfloat	32位浮点型
double	jdouble	64位浮点型
boolean	jboolean	无符号的8位整型

这些基本数据类型都是可以在native层直接使用的 。不过，务必注意转化成native类型后对应数据类型的字长，例如jchar在native语言中是16位，占两个字节，这和普通的char占一个字节是完全不一样的。其次，Java中void的native类型依旧是void。

类似的，Java中的引用数据类型，在JNI中也有一种特殊的类型与之对应：

类型映射

Java类型	native类型	类型描述
java.lang.Object	jobject	任何Java对象，或者没有对应Java类型的对象
java.lang.String	jstring	字符串对象
java.lang.Class	jclass	Class对象
java.lang.Throwable	jthrowable	Throwable对象
Object[]	jobjectArray	任意类型的对象数组
byte[]	jbyteArray	byte类型数组
char[]	jcharArray	char类型数组
short[]	jshortArray	short类型数组
int[]	jintArray	int类型数组
long[]	jlongArray	long类型数组
float[]	jfloatArray	float类型数组
double[]	jdoubleArray	double类型数组
boolean[]	jbooleanArray	布尔类型数组

我们要通过Java层声明的native类型方法，例如：

 public native static boolean startDhcp(String interfaceName);

通过JNI调用到native实现（C/C++），必须要有一种联系，将这两类方法连接起来。考虑到Java支持函数重载，JNI选择函数的签名信息（参数列表、返回值）作为连接Java native类型方法和native实现方法的桥梁。有了函数名和它的签名信息，就可以很方便的找到所需的函数了。同样地，在JNI函数签名信息中，也存在对应的类型映射关系：

类型映射

Java类型	类型签名
boolean	Z
byte	B
char	C
short	S
int	I
long	J
float	F
double	D
void	V
类	L + 全限定名，String的类型签名是"Ljava/lang/String;"包括最后的分号
数组	[  + 类型签名，byte[]的类型签名是"'[B"；"[java/lang/Object;"的Java类型是Object[]
函数声明	"(参数1，参数2，...)返回值类型"

请注意，如果Java类型是数组，则标识中会有一个“[”，另外，引用类型（除基本类型的数组外）的标识最后都有一个“;”。

下面从Android源码中，列举一些JNI函数签名的示例：

函数签名映射

Java函数声明	JNi函数签名
int resetConnections(String interfaceName, int mask)	"(Ljava/lang/String;I)I"
boolean startDhcp(String interfaceName)	"(Ljava/lang/String;)Z"
boolean getDhcpResults(String interfaceName, DhcpResults dhcpResults)	"(Ljava/lang/String;Landroid/net/DhcpResults;)Z"
int bindSocketToNetwork(int socketfd, int netId)	"(II)I"
String getDhcpError()	"()Ljava/lang/String;"

函数的返回值类型出现在函数签名参数列表括号的右侧。

最后JNI中还定义了一个jvalue类型：

typedef union jvalue { 
    jboolean z; 
    jbyte    b; 
    jchar    c; 
    jshort   s; 
    jint     i; 
    jlong    j; 
    jfloat   f; 
    jdouble  d; 
    jobject  l; 
} jvalue; 

这个union类型经常作为JNI中参数数组的元素类型：

static void android_animation_PropertyValuesHolder_callMultipleFloatMethod(
        JNIEnv* env, jclass pvhObject, jobject target, jlong methodID, jfloatArray arg)
{
    jsize parameterCount = env->GetArrayLength(arg);
    jfloat *floatValues = env->GetFloatArrayElements(arg, NULL);
    jvalue* values = new jvalue[parameterCount];
    for (int i = 0; i < parameterCount; i++) {
        values[i].f = floatValues[i];
    }
    env->CallVoidMethodA(target, reinterpret_cast<jmethodID>(methodID), values);
    delete[] values;
    env->ReleaseFloatArrayElements(arg, floatValues, JNI_ABORT);
}