【Android 系统开发】Android JNI 之 JNIEnv 解析
.
jni.h文件 : 了解 JNI 需要配合 jni.h 文件, jni.h 是 Google NDK 中的一个文件, 位置是 $/android-ndk-r9d/platforms/android-19/arch-arm/usr/include/jni.h ;
1. JNIEnv 作用
JNIEnv 概念 : 是一个线程相关的结构体, 该结构体代表了 Java 在本线程的运行环境 ;
JNIEnv 与 JavaVM : 注意区分这两个概念;
-- JavaVM : JavaVM 是 Java虚拟机在 JNI 层的代表, JNI 全局只有一个;
-- JNIEnv : JavaVM 在线程中的代表, 每个线程都有一个, JNI 中可能有很多个 JNIEnv;
JNIEnv 作用 :
-- 调用 Java 函数 : JNIEnv 代表 Java 运行环境, 可以使用 JNIEnv 调用 Java 中的代码;
-- 操作 Java 对象 : Java 对象传入 JNI 层就是 Jobject 对象, 需要使用 JNIEnv 来操作这个 Java 对象;
2. JNIEnv 的创建和释放
JNIEnv 创建 和 释放 : 从 JavaVM 获得 : 下面是 JavaVM 结构体的代码,
-- C语言 中来源 : JNIInvokeInterface 是 C 语言环境中的 JavaVM 结构体, 调用 (*AttachCurrentThread)(JavaVM*, JNIEnv**, void*) 方法, 可以获取 JNIEnv结构体;
-- C++ 中来源 : _JavaVM 是 C++ 中的 JavaVM 结构体, 调用 jint AttachCurrentThread(JNIEnv** p_env, void* thr_args) 方法, 可以获取 JNIEnv 结构体;
-- C语言 中释放 : 调用 JavaVM结构体 (JNIInvokeInterface) 中的 (*DetachCurrentThread)(JavaVM*)方法, 可以释放本线程中的 JNIEnv;
-- C++ 中释放 : 调用 JavaVM 结构体 (_JavaVM) 中的 jint DetachCurrentThread(){ return functions->DetachCurrentThread(this); } 方法, 即可释放 本线程中的 JNIEnv ;
-
/*
-
* JNI invocation interface.
-
*/
-
struct JNIInvokeInterface {
-
void* reserved0;
-
void* reserved1;
-
void* reserved2;
-
-
jint (*DestroyJavaVM)(JavaVM*);
-
/* 创建 JNIEnv , 每个线程创建一个 */
-
jint (*AttachCurrentThread)(JavaVM*, JNIEnv**, void*);
-
/* 释放本线程的 JNIEnv */
-
jint (*DetachCurrentThread)(JavaVM*);
-
jint (*GetEnv)(JavaVM*, void**, jint);
-
jint (*AttachCurrentThreadAsDaemon)(JavaVM*, JNIEnv**, void*);
-
};
-
-
/*
-
* C++ version.
-
*/
-
struct _JavaVM {
-
const struct JNIInvokeInterface* functions;
-
-
#if defined(__cplusplus)
-
jint DestroyJavaVM()
-
{ return functions->DestroyJavaVM(this); }
-
/* 创建 JNIEnv , 每个线程创建一个 , 调用的C语言结构提中的方法, C 与 C++ 方法相同 */
-
jint AttachCurrentThread(JNIEnv** p_env, void* thr_args)
-
{ return functions->AttachCurrentThread(this, p_env, thr_args); }
-
/* 释放本线程的 JNIEnv , 调用的C语言结构提中的方法, C 与 C++ 方法相同 */
-
jint DetachCurrentThread()
-
{ return functions->DetachCurrentThread(this); }
-
jint GetEnv(void** env, jint version)
-
{ return functions->GetEnv(this, env, version); }
-
jint AttachCurrentThreadAsDaemon(JNIEnv** p_env, void* thr_args)
-
{ return functions->AttachCurrentThreadAsDaemon(this, p_env, thr_args); }
-
#endif /*__cplusplus*/
-
};
3. JNIEnv 体系结构
线程相关 : JNIEnv 是线程相关的, 即 在 每个线程中 都有一个 JNIEnv 指针, 每个JNIEnv 都是线程专有的, 其它线程不能使用本线程中的 JNIEnv, 线程 A 不能调用 线程 B 的 JNIEnv;
JNIEnv 不能跨线程 :
-- 当前线程有效 : JNIEnv 只在当前线程有效, JNIEnv 不能在 线程之间进行传递, 在同一个线程中, 多次调用 JNI层方法, 传入的 JNIEnv 是相同的;
-- 本地方法匹配多JNIEnv : 在 Java 层定义的本地方法, 可以在不同的线程调用, 因此 可以接受不同的 JNIEnv;
JNIEnv 结构 : 由上面的代码可以得出, JNIEnv 是一个指针, 指向一个线程相关的结构, 线程相关结构指向 JNI 函数指针 数组, 这个数组中存放了大量的 JNI 函数指针, 这些指针指向了具体的 JNI 函数;
4. 分析 JNIEnv 相关代码
JNIEnv 定义的相关代码 :
-
/* 声明结构体, 以便在下面能够使用 */
-
struct _JNIEnv;
-
struct _JavaVM;
-
/* 声明 C 语言环境中的 JNIEnv 为 C_JNIEnv 指针, 指向 JNINativeInterface 结构体 */
-
typedef const struct JNINativeInterface* C_JNIEnv;
-
-
#if defined(__cplusplus)
-
/* C++环境下, JNIEnv 是结构体 */
-
typedef _JNIEnv JNIEnv;
-
typedef _JavaVM JavaVM;
-
#else
-
/* C语言环境下, JNIEnv是指针 */
-
typedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv;
-
typedef const struct JNIInvokeInterface* JavaVM;
-
#endif
-- JNINativeInterface 结构体 : 该结构体中定义了大量的函数指针, 这些函数指针 指向 与 Java 相关的变量有关的函数, 如果是 C 语言环境中, JNIEnv 就是指向 该结构体的指针;
-- _JNIEnv 结构体 : C++ 环境中的 JNIEnv 就是该结构体, 该结构体中封装了 一个 JNINativeInterface 结构体指针, 即 C++ 中的 JNIEnv 要比 C 语言中的要多, 并且 完全兼容 C 语言中的 JNIEnv;
-- _JavaVM 结构体 : 该结构体 是 Java 虚拟机 在 JNI 中的代表, 整个 JNI 层 只存在一个 该 虚拟机映射;
JNINativeInterface 源码(删减过) : 省略后的, 其中定义了 与 Java 有关的相关方法, 都是 指向对应函数的函数指针;
-- 解析 JNIEnv* : C语言环境中的 typedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv , JNIEnv* env 等价于 JNINativeInterface** env1 (指向结构体地址的指针), 要想 根据 二级指针 env1 获取 JNINativeInterface 结构体中定义的函数指针, 首先获取 指向结构体的一级指针, 获取方法是 (*env1), 因此调用其中的函数指针指向的方法要这样 : (*env1)->FindClass(JNIEnv*, const char*);
-
/*
-
* Table of interface function pointers.
-
*/
-
struct JNINativeInterface {
-
void* reserved0;
-
void* reserved1;
-
void* reserved2;
-
void* reserved3;
-
-
jint (*GetVersion)(JNIEnv *);
-
-
... ...
-
-
jobject (*NewDirectByteBuffer)(JNIEnv*, void*, jlong);
-
void* (*GetDirectBufferAddress)(JNIEnv*, jobject);
-
jlong (*GetDirectBufferCapacity)(JNIEnv*, jobject);
-
-
/* added in JNI 1.6 */
-
jobjectRefType (*GetObjectRefType)(JNIEnv*, jobject);
-
};
_JNIEnv 源码(删减过) : 该源码中有一个 JNINativeInterface 结构体指针, 说明 C++ 环境的 JNIEnv 是在 C 语言环境的 JNIEnv 下扩展的;
-- 解析 JNIEnv* : 定义是这样的 typedef _JNIEnv JNIEnv, JNIEnv* env 等价于 _JNIEnv* env1, 因此调用 _JNIEnv 中定义的函数指针指向的函数的时候, 只需要 使用 env1->FindClass(JNIEnv*, const char*) 即可;
-
/*
-
* C++ object wrapper.
-
*
-
* This is usually overlaid on a C struct whose first element is a
-
* JNINativeInterface*. We rely somewhat on compiler behavior.
-
*/
-
struct _JNIEnv {
-
/* do not rename this; it does not seem to be entirely opaque */
-
const struct JNINativeInterface* functions;
-
-
#if defined(__cplusplus)
-
-
jint GetVersion()
-
{ return functions->GetVersion(this); }
-
-
... ...
-
-
jlong GetDirectBufferCapacity(jobject buf)
-
{ return functions->GetDirectBufferCapacity(this, buf); }
-
-
/* added in JNI 1.6 */
-
jobjectRefType GetObjectRefType(jobject obj)
-
{ return functions->GetObjectRefType(this, obj); }
-
#endif /*__cplusplus*/
-
};
文章来源: hanshuliang.blog.csdn.net，作者：韩曙亮，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：hanshuliang.blog.csdn.net/article/details/38012515
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