Android JNI—数据类型及对JNI理解
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本节主要介绍下JNI的函数命名及参数说明，数据类型对应关系，描述符及对JNI的理解。
JNI Java Native Interface（Java本地接口）。做JAVA或者Android的朋友可能会接触到JNI的开发，特别是涉及到音视频、与硬件设备有交互的时候、封装一些复杂逻辑或者算法、上层处理性能跟不上等情况下。JNI开发偏底层开发，编译出来的库的后缀为.so，它也更安全更难破解。JNI开发需要懂C/C++，可基于Android Studio、Eclipse，VS等开发工具进行开发，一般由C/C++开发者进行开发并且支持Android，IOS平台。若你又精通Android上层开发，又精通JNI底层开发,那你的级别又将上升一个档次。
1. 函数命名及参数说明
第一篇文章提到过静态注册和动态注册，若是静态注册，则命名需要为固定格式，动态注册则不需要，这里以静态注册方式来说：
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_leachchen_testjni_MainActivity_testMethod(JNIEnv *env, jobject instance, jstring name_)
a.函数参数
Java是函数的前缀，com_leachchen_testjni_MainActivity是函数所在类路径，testMethod是方法名；
第一个参数：JNIEnv* 是定义任意native函数的第一个参数（包括调用JNI的RegisterNatives函数注册的函数），指向JVM函数表的指针，函数表中的每一个入口指向一个JNI函数，每个函数用于访问JVM中特定的数据结构。
第二个参数：调用java中native方法的实例或Class对象，如果这个native方法是实例方法，则该参数是jobject，如果是静态方法，则是jclass
第三个参数：Java对应JNI中的数据类型，Java中String类型对应JNI的jstring类型。
b.函数返回值
JNIEXPORT和JNICALL宏中间的jstring，表示函数的返回值类型，对应Java的String类型
2. 数据类型对应关系:
在调用Java native方法将实参传递给C/C++函数的时候，会自动将java形参的数据类型自动转换成C/C++相应的数据类型，所以我们在写JNI程序的时候，必须要明白它们之间数据类型的对应关系。
a.基本数据类型
| Java Type | Native type | Description |
|---|---|---|
| boolean | jboolean | unsigned 8 bits |
| byte | jbyte | signed 8 bits |
| char | jchar | unsigned 16 bits |
| short | jshort | signed 16 bits |
| int | jint | signed 32 bits |
| long | jlong | signed 64 bits |
| float | jfloat | 32 bits |
| double | jdouble | 64 bits |
b.引用类型
| Java Type | Native type | Description |
|---|---|---|
| all object | jobject | |
| java.lang.Class instances | jstring | |
| arrays | jarray | |
| Object[] | jobjectArray | |
| boolean[] | jbooleanArray | |
| byte[] | jbyteArray | |
| char[] | jcharArray | |
| int[] | jintArray | |
| long[] | jlongArray | |
| float[] | jfloatAyyay | |
| double[] | jdoubleArray | |
| java.lang.Throwable Objects | jthrowable |
3. 描述符
a.类描述符
类描述符用来表示一个类或者接口的名字。把类或者接口在java中所定义的完整名称中的”.”替换成”/”就是类描述符。
比如java.lang.String的类描述符为：java/lang/string
数组类的描述符：在”[“后面跟着数组元素的类型的字段描述符,如：
“int[]”的类描述符为：“[I”
“double[][][]”的类描述符为：”[[[D”
b.字段描述符:
| Java Type | Native type | Description |
|---|---|---|
| boolean | Z | |
| byte | B | |
| char | C | |
| short | S | |
| int | I | |
| long | J | |
| float | F | |
| double | D |
引用类型的字段描述符的第一个字符是”L”，接着写类描述符，最后以”;”结尾。
数组类型的字段描述符的定义规则和数组类描述符一致。
下面的例子是引用类型的字段描述符和他们相对应的java类型：
| Java Type | Native type | Description |
|---|---|---|
| String | “Ljava/lang/String;” | |
| int[] | “[I” | |
| Object[] | “[Ljava/lang/Object;” |
c.方法描述符
- 方法描述符首先在”()”中写所有的参数类型的字段描述符，然后在”()”后面接着写返回类型的字段描述符。
- 并且在参数类型的字段描述符之间不能有空格或者其他分隔符。
- “V”用来表示没有返回类型。
- 构造函数使用”V”做为返回类型，并且使用”< init>”做为函数名。
| Java Type | Native type | Description |
|---|---|---|
| String f(); | ”()Ljava/lang/String;” | |
| long f(int i, Class c); | “(ILjava/lang/Class;)J” | |
| String(byte[] bytes); | ”([B)V” |
4. 理解
a.函数参数 (JNIEnv *env, jobject instance )理解
基本类型很容易理解，就是对C/C++中的基本类型用typedef重新定义了一个新的名字，在JNI中可以直接访问。 JNI把Java中的所有对象当作一个C指针传递到本地方法中，这个指针指向JVM中的内部数据结构，而内部的数据结构在内存中的存储方式是不可见的。只能从JNIEnv指针指向的函数表中选择合适的JNI函数来操作JVM中的数据结构。如访问java.lang.String对应的JNI类型jstring时，没有像访问基本数据类型一样直接使用，因为它在Java是一个引用类型，所以在本地代码中只能通过GetStringUTFChars这样的JNI函数来访问字符串的内容。如：
testMethod(JNIEnv *env, jobject instance, jstring name_)
Java内部的数据结构（除基本数据类型外）对JNI来说是不可见的，如上面函数中，Java传递过来了一个字符串类型的name_变量，name_变量在JVM中的数据结构对JNI来说是不可见的，那JNI如何访问到这个变量呢？*env指针指向的函数表中的GetStringUTFChars变能访问到JVM中的数据结构，调用GetStringUTFChars可以获取到该字符串的值，然后再赋值给JNI中的变量，这样便完成了JAVA-》JNI的一个传值过程。若JNI想返回一个字符串给JAVA，那么需要调用NewStringUTF，将JNI中的字符串，包装成符合JAVA字符串数据结构，的字符串，然后返回JVM便能够识别到了。
jobject instance
如果native方法不是static的话，这个obj就代表这个native方法的类实例
如果native方法是static的话，这个obj就代表这个native方法的类的class对象实例(static方法不需要类实例的，所以就代表这个类的class对象)
b.调用GetStringUTFChars后需要调用ReleaseStringUTFChars
在调用GetStringUTFChars函数从JVM内部获取一个字符串之后，JVM内部会分配一块新的内存，用于存储源字符串的拷贝，以便本地代码访问和修改。即然有内存分配，用完之后马上释放是一个编程的好习惯。通过调用ReleaseStringUTFChars函数通知JVM这块内存已经不使用了，你可以清除了。注意：这两个函数是配对使用的，用了GetXXX就必须调用ReleaseXXX，而且这两个函数的命名也有规律，除了前面的Get和Release之外，后面的都一样。
