目录：
1. 简介
2. JNI 组件的入口函数
3. 使用 registerNativeMethods 方法
4. 测试
5. JNI 帮助方法
6. 参考资料
1. 简介
Android与JNI(一）已经简单介绍了如何在 android 环境下使用 JNI 了。但是遵循 JNI 开发的基本步骤似乎有点死板，而且得到的本地函数名太丑了。所以非常有必要在这里介绍另外一种实现方法。
2. JNI 组件的入口函数
前一篇文章说到 static {System.loadLibrary("HelloJNI");} 会在第一次使用该类的时候加载动态库 libHelloJNI.so 。当 Android 的 VM 执行到 System.loadLibrary() 这个函数时，首先会执行 JNI_OnLoad() 这个函数。与此对应的是卸载时调用 JNI_OnUnLoad() 。
首先调用 c 组件中的 JNI_OnLoad() 的意图包括：
(1) 告诉 VM 此 c 组件使用那一个 JNI 版本。如果动态库中没有提供 JNI_OnLoad()，VM 默认该动态库使用最老的 JNI 1.1 版本。由于新版的 JNI 做了许多扩充，如果需要使用 JNI 的新版功能，例如 JNI 1.4的 java.nio.ByteBuffer，就必须藉由 JNI_OnLoad() 函数来告知 VM。
(2) 另外一个作用就是初始化，例如预先申请资源等。
现在我们先现实一个非常简单的 JNI_OnLoad()，看是不是在真的有调用到它。在 hellojni.cpp 中加入代码：
1 #include <jni.h>
2 #include <android/log.h>
3
4 #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,"jnitest",__VA_ARGS__)
5 jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void *reserved)
6 {
7 LOGD("JNI_OnLoad called");
8 return JNI_VERSION_1_4;
9 }
编译：
$ndk-build
Compile++ thumb: hellojni <= hellojni.cpp
SharedLibrary : libHelloJNI.so
/home/eddy/workspace/HelloJNI/obj/local/armeabi/objs/HelloJNI/HelloJNI.o: In function `JNI_OnLoad':
/home/eddy/workspace/HelloJNI/jni/HelloJNI.c:36: undefined reference to `__android_log_print'
collect2: ld returned 1 exit status
make: *** [/home/eddy/workspace/HelloJNI/obj/local/armeabi/libHelloJNI.so] Error 1
出错了。是链接出错，这个很简单，只要链接 liblog.so 这个库就可以了。在 Android.mk 中添加：
LOCAL_LDLIBS := -llog
再编译：
[armeabi] Compile++ thumb: hellojni <= hellojni.cpp
[armeabi] StaticLibrary : libstdc++.a
[armeabi] SharedLibrary : libhellojni.so
[armeabi] Install : libhellojni.so => libs/armeabi/libhellojni.so
**** Build Finished ****
OK，大功告成。如无意外，运行后你会在 logcat 中找到这样的打印：
/dalvikvm( 1956): Trying to load lib /data/data/com.example.hellojni/lib/libHelloJNI.so 0x41345548
D/dalvikvm( 1956): Added shared lib /data/data/com.example.hellojni/lib/libHelloJNI.so 0x41345548
D/ ( 1956): JNI_OnLoad called.
这说明了在加载 JNI 的动态库时，确实调用了 JNI_OnLoad() 。调用了这个库又有什么用呢？下面为你揭晓。
3. 使用 registerNativeMethods 方法
说了这么多，终于来重点了。先把修改后的 hellojni.cpp 列出来，然后再慢慢分析。
#include <string.h>
#include <jni.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <android/log.h>
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,"jni",__VA_ARGS__)
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
static const char* className = "com/example/hellojni/MainActivity";
JNIEXPORT jstring JNICALL stringFromJNI(JNIEnv* env, jclass clazz)
{
//return env->NewStringUTF(env, "Hello form JNI!");
return env->NewStringUTF("hello world returned.");
}
static JNINativeMethod gMethods[] = {
{ "stringFromJNI", "()Ljava/lang/String;", (void *)stringFromJNI },
};
// This function only registers the native methods, and is called from JNI_OnLoad
JNIEXPORT int JNICALL register_location_methods(JNIEnv *env)
{
jclass clazz;
/* look up the class */
clazz = env->FindClass(className );
//clazz = env->FindClass(env, className);
if (clazz == NULL) {
LOGD("Can't find class %s\n", className);
return -1;
}
LOGD("register native methods");
/* register all the methods */
//if ((*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0])) != JNI_OK)
if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0])) != JNI_OK)
{
LOGD("Failed registering methods for %s\n", className);
return -1;
}
/* fill out the rest of the ID cache */
return 0;
}
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void *reserved)
{
JNIEnv* env = NULL;
jint result = -1;
LOGD("%s: +has loaded", __FUNCTION__);
// for c
//if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
// for c++
if( vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
LOGD("ERROR: GetEnv failed.\n");
return result;
}
if( register_location_methods(env) < 0 )
{
LOGD("ERROR: register location methods failed.\n");
return result;
}
return JNI_VERSION_1_4;
}
void JNI_OnUnload(JavaVM* vm, void *reserved)
{
return;
}
#ifdef __cplusplus
}
#endif
先说一说这段代码实现了什么，他与 [1] 的结果完全一样，实现了 JAVA 中声明的 stringFromJNI 本地方法，返回一个字符串。至于为什么不再需要以Java_com_example_hellojni_HelloJNI_stringFromJNI 命名，就要慢慢分析了。
还是从 JNI_OnLoad() 这个函数开始说起。该函数的动作包括：获取 JNI 环境对象，登记本地方法，最后返回 JNI 版本。
值得引起注意的是：
(*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
这一行，这是c的写法，而我的是cpp程序，需要改写成:
env->NewStringUTF( "Hello from JNI !");
否则会编译出错。
可以参考这个链接：http://blog.csdn.net/kandyer/article/details/9097051
登记本地方法，作用是将 c/c++ 的函数映射到 JAVA 中，而在这里面起到关键作用的是结构体 JNINativeMethod 。他定义在 jni.h 中。
1 typedef struct {
2 const char* name; /* java 中声明的本地方法名称 */
3 const char* signature; /* 描述了函数的参数和返回值 */
4 void* fnPtr; /* c/c++的函数指针 */
5 } JNINativeMethod;
声明实例
static JNINativeMethod gMethods[] = {
{ "stringFromJNI", "()Ljava/lang/String;", (void *)stringFromJNI },
};
参数分析：
"stringFromJNI"：Java 中声明的本地方法名；
(void *)stringFromJNI：映射对象，本地 c/c++ 函数，名字可以与 Java 中声明的本地方法名不一致。
"()Ljava/lang/String;"：这个应该是最难理解的，也就是结构体中的 signature 。他描述了本地方法的参数和返回值。例如
"()V"
"(II)V"
"(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"
实际上这些字符是与函数的参数类型一一对应的。
"()" 中的字符表示参数，后面的则代表返回值。例如"()V" 就表示void Func();
"(II)V" 表示 void Func(int, int);
具体的每一个字符的对应关系如下
字符 Java类型 C类型
V void void
Z jboolean boolean
I jint int
J jlong long
D jdouble double
F jfloat float
B jbyte byte
C jchar char
S jshort short
数组则以"["开始，用两个字符表示
[I jintArray int[]
[F jfloatArray float[]
[B jbyteArray byte[]
[C jcharArray char[]
[S jshortArray short[]
[D jdoubleArray double[]
[J jlongArray long[]
[Z jbooleanArray boolean[]
上面的都是基本类型，如果参数是 Java 类，则以"L"开头，以";"结尾，中间是用"/"隔开包及类名，而其对应的 C 函数的参数则为 jobject，一个例外是 String 类，它对应的 c 类型为 jstring 。
Ljava/lang/String; String jstring
Ljava/net/Socket; Socket jobject
如果 JAVA 函数位于一个嵌入类（也被称为内部类），则用$作为类名间的分隔符，例如："Landroid/os /FileUtils$FileStatus;"。
最终是通过登记所有记录在 JNINativeMethod 结构体中的 JNI 本地方法。
使用 registerNativeMethods 方法不仅仅是为了改变那丑陋的长方法名，最重要的是可以提高效率，因为当 Java 类透过 VM 呼叫到本地函数时，通常是依靠 VM 去动态寻找动态库中的本地函数(因此它们才需要特定规则的命名格式)，如果某方法需要连续呼叫很多次，则每次都要寻找一遍，所以使用 RegisterNatives 将本地函数向 VM 进行登记，可以让其更有效率的找到函数。
registerNativeMethods 方法的另一个重要用途是，运行时动态调整本地函数与 Java 函数值之间的映射关系，只需要多次调用 registerNativeMethods 方法，并传入不同的映射表参数即可。
4. 测试
为了对 registerNativeMethods有更好的理解，我在 Java 中再添加一个本地方法。
package com.example.hellojni;
import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.util.Log;
import android.view.Menu;
import android.widget.TextView;
public class MainActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
TextView tv = new TextView(this);
tv.setText( stringFromJNI() );
setContentView(tv);
Log.d("JNI", "max = " + max(10, 100));
}
@Override
public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
return true;
}
public native String stringFromJNI();
public native int max(int a,int b);
static {
System.loadLibrary("hellojni");
}
}
在 hellojni.cpp 中添加 max 的实现方法。
1 int native_max(JNIEnv* env, jclass clazz, int a, int b)
2 {
3 return (a > b ? a:b);
4 }
5
6 static JNINativeMethod gMethods[] = {
7 { "stringFromJNI", "()Ljava/lang/String;", (void *)stringFromJNI },
8 { "max", "(II)I", (void *)native_max },
9 };
用 ndk 编译生成动态库。
$ndk-build
Compile thumb : HelloJNI <= HelloJNI.c
SharedLibrary : libHelloJNI.so
Install : libHelloJNI.so => libs/armeabi/libHelloJNI.so
在模拟器上 run as ---> Android Application 。可以看到打印：
D/dalvikvm( 2174): Trying to load lib /data/data/com.example.hellojni/lib/libHelloJNI.so 0x413488a8
D/dalvikvm( 2174): Added shared lib /data/data/com.example.hellojni/lib/libHelloJNI.so 0x413488a8
D/ ( 2174): JNI_OnLoad: +
D/ ( 2174): register native methods
D/JNI ( 2174): max = 100
证明 max 调用成功。
通过 registerNativeMethods 这种方法，我们可以看到操作的过程中，不需要再使用 javah -jni 生成 jni 头文件。c/c++ 的函数名也可以*取名。
5. JNI 帮助方法
在 Android 源码中 your_path/dalvik/libnativehelper/include/nativehelper/JNIHelp.h 这个头文件提供了一些关于 JNI 的帮助函数，包括本地方法注册、异常处理等函数。但是使用这些函数需要链接动态库 libnativehelper.so 。还提供了一个计算方法映射表长度的宏定义。
#ifndef NELEM
# define NELEM(x) ((int) (sizeof(x) / sizeof((x)[0])))
#endif
有了这个宏之后，我们就可以这样子写：
(*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, NELEM(gMethods));
6. 参考资料
[1]. Android与JNI(一）
[2]. Android JNI知识简介
[3]. Android中JNI编程的那些事儿
[4]. Android 动态注册JNI
参考链接:http://www.cnblogs.com/eddy-he/archive/2012/08/09/2629974.html
最后附上工程源码:http://files.cnblogs.com/chuanwei-zhang/hellojni-dynamic.zip