NDK 开发中的几个重要知识点
有时候，你觉得世界对你不公平，并不是因为你错了，而是因为你还没获得足够的地位。
1. 在 Native 层访问 Java 对象的一般步骤
在 Native 层中通过 JNI 可以自由地访问 Java 对象，访问 Java 对象一般分为 3 步。
I. 通过 GetObjectClass 或 FindClass 获取到 class 对象的引用； II. 通过 GetXXMethodID、GetXXFieldID 方法分别获取到 Java 对象方法和属性的访问 ID ； III. 通过 CallXXMethod、GetXXField 等方法分别实现对 Java 对象方法的调用和属性的访问。
一个简单的例子。
package com.byteflow.framework;
public interface NDKCallback {
void onProcessorCallback(int processorUId, int errorCode, Object objResult);
}//1. 获取到 class 对象的引用
jclass callbackClass = env->GetObjectClass(callbackObj);
//2. 获取到 Java 对象方法的访问 ID
mCallbackMID = env->GetMethodID(callbackClass, "onProcessorCallback", "(IILjava/lang/Object;)V");
//3. 调用 Java 对象的方法
env->CallVoidMethod(callbackObj, mCallbackMID, processorUID, errCode, objResult);利用 JNI 访问 Java 对象时，需要注意值传递和引用传递的区分，如 jint、jchar、jdouble 等基本类型是值传递，而 jstring、jobject 等属于引用传递。
另外，注意区分 FindClass 和 GetObjectClass 两个 JNI 方法的使用。FindClass 只需要完整的类名便可获得 class 对象的引用，而 GetObjectClass 通过 JNI 传入的一个 Java 对象的引用来获取 class 对象的引用。
2. 在 Native 层中 Java 对象的引用类型
在 JVM 中 Java 对象的引用类型分为 “强、软、弱、虚” ，我们常用的一般是弱引用，而在 Native 层中 Java 对象的引用类型一般分为 3 种，即 Local Reference 、Global Reference 、Weak Global Reference 。
Local Reference 称为本地引用或局部引用，JNI 传入的 jobject 以及利用 JNI 函数创建的临时 jobject 对象一般是本地引用，其特点是一旦 JNI 调用完成，jobject 对象就会被回收掉，但可能不会被立即回收，需要注意其生命周期，强制立即回收调用 env->DeleteLocalRef(obj);。
Global Reference 称为全局引用，其特点是如果不主动释放，在进程生命周期里其对应的对象一直不会被回收。由此可见，全局引用若使用不当容易造成内存泄漏，全局引用的使用和释放应成对出现：
//创建 env->NewGlobalRef(g_obj); ... //释放 env->DeleteGlobalRef(g_obj);
其使用场景是，在 JNI 调用完成后，想要继续使用 jobject 对象，需要将其设置为 Global Reference 。
Weak Global Reference 称为弱全局引用，其特点是在程序运行期间，该引用对应的对象随时可能会被 GC 回收（如内存不足时），需要谨慎使用。
3. JNIEnv 和 JavaVM 类型的作用域
JNIEnv 这个结构体比较特殊，主要提供 JNI 调用环境（JNI Environment），JNIEnv 类型的变量是线程相关，即一个线程会对应一个 JNIEnv 变量，也就是说 JNIEnv 类型的指针不能在不同的线程中共用。
若要在一个子线程里访问 Java 对象，就需要获得对应 JNIEnv 类型变量的指针，一般通过一对 JNI 方法进行获取和释放：
//获取 jvm->AttachCurrentThread(&env); ... //释放 jvm->DetachCurrentThread();
JavaVM 类型的变量是进程相关，即一个 Java 虚拟机对应一个 JavaVM 类型的变量，通过 env->GetJavaVM(&g_jvm) 可获取当前进程 JavaVM 的指针。
一个简单的例子说明下 JNIEnv 和 JavaVM 类型变量的作用域。
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String TAG = "MainActivity";
// Used to load the 'native-lib' library on application startup.
static {
System.loadLibrary("native-lib");
}
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
}
/**
* A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,
* which is packaged with this application.
*/
public native String stringFromJNI();
public void callbackFromJNI(int errCode, Object result) {
Log.d(TAG, "callbackFromJNI() called with: errCode = [" + errCode + "], result = [" + result + "]");
}
}//全局变量
JavaVM *g_jvm = NULL;
jobject g_obj = NULL;
void *posix_run(void* arg)
{
JNIEnv *env;
jclass cls;
jmethodID mid;
//Attach 当前线程获取 JNIEnv
if(g_jvm->AttachCurrentThread(&env, NULL) != JNI_OK)
{
return NULL;
}
//获取 class 对象
cls = env->GetObjectClass(g_obj);
//获取 MethodID
mid = env->GetMethodID(cls, "callbackFromJNI", "(ILjava/lang/Object;)V");
//调用对象方法
env->CallVoidMethod(cls, mid , 0, NULL);
//Detach 当前线程
g_jvm->DetachCurrentThread();
return NULL;
}
extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_byteflow_ndk_MainActivity_stringFromJNI(JNIEnv* env, jobject obj) {
//获取 JavaVM
env->GetJavaVM(&g_jvm);
//创建对象的全局引用
g_obj = env->NewGlobalRef(obj);
pthread_t tid;
//创建子线程
pthread_create(&tid, NULL, &posix_run, NULL);
//阻塞主线程等待子线程结束
pthread_join(tid, NULL);
//释放对象的全局引用
env->DeleteGlobalRef(g_obj);
return NULL;
}-- END --
腾讯云开发者
