如何在native代码里面回调java中的方法

最新推荐文章于 2023-07-27 13:33:11 发布

原创最新推荐文章于 2023-07-27 13:33:11 发布 · 492 阅读

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本文深入探讨了Android应用中JNI调用机制，特别是如何在C/C++层回调Java方法。介绍了JNI Invocation API的使用方法，包括创建Java虚拟机、附加线程及释放资源的过程，并给出了具体的代码示例。

现在的Android应用，越来越多开始使用JNI调用了，把底层的复杂运算交给C/C++来完成，然后通过JNI来完成java与C/C++的连接。

在我开发一个这样的应用的过程中，遇到了一个回调的问题。除了在java层调用C的实现，有时候也需要在C层调用java的方法。比如，在C层实现的事件处理器需要在事件发生时，上抛事件，告诉java层。

这个过程和java调用C不一样，java中的调用是声明了native关键字的方法，在C层去实现他的方式来调用，他可以获得JNI interface 的指针(就是JNIEnv)，可以获得虚拟机的上下文环境。而C中调用java中的方法是没有办法获得这些东西，必须通过java虚拟机来获得。Java提供了满足这种需求的API（Invocation API：http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jni/spec/invocation.html）。

Invocation API允许应用区加载Java虚拟机到任意一个native应用，比如：

#include <jni.h>       /* where everything is defined */
    ...
    JavaVM *jvm;       /* denotes a Java VM */
    JNIEnv *env;       /* pointer to native method interface */
    JDK1_1InitArgs vm_args; /* JDK 1.1 VM initialization arguments */
    vm_args.version = 0x00010001; /* New in 1.1.2: VM version */
    /* Get the default initialization arguments and set the class 
     * path */
    JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs(&vm_args);
    vm_args.classpath = ...;
    /* load and initialize a Java VM, return a JNI interface 
     * pointer in env */
    JNI_CreateJavaVM(&jvm, &env, &vm_args);
    /* invoke the Main.test method using the JNI */
    jclass cls = env->FindClass("Main");
    jmethodID mid = env->GetStaticMethodID(cls, "test", "(I)V");
    env->CallStaticVoidMethod(cls, mid, 100);
    /* We are done. */
    jvm->DestroyJavaVM();

这是一个C++中获得虚拟机的example，是在JDK 1.1中实现的，现在已经跑不通了，经供参考，但是里面得到虚拟机原理是一样的。

它用到了3个方法: Create VM,Attaching VM,Unloading VM.

JNI_CreateJavaVM() 方法用来加载和初始化一个java虚拟机并且返回JNI接口的指针(JNIEnv), 这个线程被看做是主线程。

JNIEnv是在当前线程中是合法的，如果其他的线程去访问java虚拟机，他必须调用一下AttachCurrentThread()方法，把自己附属到VM中才能获得JNIEnv。一旦调用成功，native的线程就像一个普通的java线程运行在native的线程中(native中的线程都是Linux线程，由内核调用执行)。native线程仍然连接到VM，直到它调用DetachCurrentThread()来分离。

主线程不能从VM中分离自己，必须调用DestroyJavaVM()方法去卸载整个VM。

有了这些概念，就很容易理解整个问题了。来看一下我们的主要代码调用：

//declare java VM and jobject
JavaVM* globalVM;
jobject globalObj;

//Get VM and JNIEnv at a native implemention method statement
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_ericsson_mstv_client_upnp_api_UPnPCtrlPointNative_ctrlPointStart(
		JNIEnv *env, jobject jObj) {
	globalObj = (*env)->NewGlobalRef(env, jObj);
	(*env)->GetJavaVM(env, &globalVM);
	return startCtrlPoint(uPnPCallback,NULL);
}

//event handler
void callback(....){
    JNIEnv *env;
    if(!globalVM || !globalObj){
           return;
     }
     int envState = (*globalVM)->GetEnv(globalVM, (void **) &env, JNI_VERSION_1_6);
     if (envState == JNI_EDETACHED) {
		envState = (*globalVM)->AttachCurrentThread(globalVM, &env, NULL);
		if (envState != 0) {
			//something log print
			return;
		}
	} else if (envState == JNI_EVERSION) {
		//something log print
		return;
	}
        //JNI data structure conversion
       ........
       (*globalVM)->DetachCurrentThread(globalVM);
}


JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_ericsson_mstv_client_upnp_api_UPnPCtrlPointNative_ctrlPointStop(
		JNIEnv *env, jobject jObj) {
	(*env)->DeleteGlobalRef(env, globalObj);
	globalVM = NULL;
	return stopCtrlPoint();
}

在这里用到了两个native方法，因为在在我们项目中的lifecycle的start和stop阶段调用，所以就把VM的一些逻辑放到里面来完成。其实Invocation API中提供了两个方法：jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) 和void JNI_OnUnload(JavaVM *vm, void *reserved)，他们分别在程序的开始和结束的时候调用。我们可以把一些初始化和释放的工作在这两个方法中完成。

是不是很有意思？