NDK学习（三）从Parcel源码学习如何创建自己的JNI层对象

最新推荐文章于 2024-04-14 23:28:53 发布

whoami_I

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分类专栏：安卓NDK 文章标签： android jni ndk

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/whoami_I/article/details/104286049

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本文介绍了如何在Android NDK中通过JNI动态注册方法创建自定义对象，详细讲述了Java层与JNI层的交互，以及如何在Java对象被回收时释放 native 层资源。示例代码展示了仿照Parcel类实现的过程，强调了Parcel在NDK中实现的原因，如性能和跨进程支持。此外，还提到了查看Android源代码的相关链接。

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上一篇中学到了jni和java中的类型和函数是如何对应的，这一篇讲一下如何定义自己的Java类型，使得JNI层也能对应上。

1、jni函数的静态注册和动态注册
java函数与jni函数能够对应起来是jvm在其中做工作的，之前我们已经知道根据java方法名称和ID，能够拼凑出一个jni层对应的方法，只要我们在编译的时候实现了这个方法，那么jvm就能够识别，准确的将java方法和jni函数匹配。但是这样做有两个不方便的地方，一是使用名称配对的方式会使jni函数名非常长，二是不方便名称的替换，比如我想在不同的库中实现相同java方法的不同jni版本，这样就不能实现了，或者说我想改一下java的包名，那么jni函数也要改，这样非常不便于jni函数和java方法的命名完全隔离，因此使用动态注册jni函数是一个不错的选择，动态注册的方法使用JNIEnv.RegisterNatives方法：

JNINativeMethod methods[] = {
        "nativeCreate", "()J", (void *) create,
        "nativeSayHello", "()V", (void *) sayHello
};

JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {
    JNIEnv *env = NULL;
    if ((*vm).GetEnv((void **) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK ||
        env == NULL) {
        return -1;
    }
    jclass clz = env->FindClass("cn/hzw/ndk_learn/Hello");
    env->RegisterNatives(clz, methods, sizeof(methods) / sizeof(methods[0]));
    return JNI_VERSION_1_4;
}

上面就把Java代码Hello这个类中的nativeSayHello、nativeCreate方法分别映射到C层的sayHello、create函数.
2、Java层保留一个指向native对象的地址
因为native对象是C++写的，因此生成之后需要手动回收，我们必须要在该Java对象被回收时手动回收该对象，也就是在finalize方法中需要回收native层对象。

结合上面两点我们就可以创建自己的native层对象了,创建一个Hello对象，并且在C层输出log
Hello.java

package cn.hzw.ndk_learn;


public class Hello {

    private long mNativePtr;
    public Hello(){
        mNativePtr = nativeCreate();
    }
    public void sayHello(){
        nativeSayHello();
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        nativeDestroy(mNativePtr);
    }

    public native void nativeDestroy(long ptr);
    public native void nativeSayHello();

    private native long nativeCreate();
}

hello.cpp

#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/log.h>

#define TAG "projectname" // 这个是自定义的LOG的标识
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,TAG ,__VA_ARGS__) // 定义LOGD类型

class Hello {

};

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
sayHello(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    LOGD("hello world");
}

extern "C" JNIEXPORT jlong JNICALL
create(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    Hello *h = new Hello();
    return (jlong) h;
}

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
destroy(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */, jlong p) {
    delete (Hello *) p;
}

JNINativeMethod methods[] = {
        "nativeCreate", "()J", (void *) create,
        "nativeDestroy", "(J)V", (void *) destroy,
        "nativeSayHello", "()V", (void *) sayHello
};
//当so库被加载时，会调用这个方法
JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {
    JNIEnv *env = NULL;
    if ((*vm).GetEnv((void **) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK ||
        env == NULL) {
        return -1;
    }
    jclass clz = env->FindClass("cn/hzw/ndk_learn/Hello");
    env->RegisterNatives(clz, methods, sizeof(methods) / sizeof(methods[0]));
    return JNI_VERSION_1_4;
}

上面的例子是我看了Parcel这个类的源代码之后仿照写出来的，有兴趣可以看看这个类的代码。
Parcel是安卓中的序列化类，封装了序列化基本数据类型、数组、String的方法，其主要的序列化流程是在NDK中进行的，因为考虑到性能方面的影响。另一方面Parcel是支持跨进程的，使用了Linux中的共享内存，因此来说使用C来实现是更好的，否则从Java层不好实现共享内存。

Parcel和三个文件有关：

framework\base\core\java\android\os\Parcel.java
framework\base\core\jni\android_os_Parcel.cpp
framework\native\libs\binder\Parcel.cpp

因此需要先下载好安卓的源代码，下载源代码的方式见：https://github.com/foxleezh/AOSP/issues/1
上面三个文件所代表的其实就是Parcel整个的实现方式，Parcel.java代表Java层，其实在Java层做的工作非常少，大部分交给了jni层去实现，android_os_Parcel.cpp是沟通jni和java的通道，做了很多中间工作，其中有一个动作就是上面讲的动态注册，只是这个类的注册时机不是在JNI_Onload方法里，而是在AndroidRuntime.cpp这个类里面启动虚拟机之后立马注册的。具体的代码有兴趣的可以看看。