android內核剖析系列---JNI調用機制分析

為什么需要JNI？

android這個龐大的系統從下到上主要由linux內核,C/C++庫，java應用程序框架，java應用程序組成。這就涉及到一個問題，C/C++庫如何與java應用有交集，或者說能相互調用，要解決這個問題，就需要JNI登場了。

JNI調用機制分析

JNI--java native interface，翻譯成中文是java本地接口，所謂的“本地”是指C/C++庫一層的C/C++語言（以下統稱C）。

上文提到，JNI是為解決C和Java相互調用的問題而誕生的。C和Java相互調用無非就是兩個方面，Java調用C和C調用Java。

Java調用C函數

如果你只定義了一個函數，而將它的實現交給C，那么就將它定義為native類型好了。你或許會問了，我用Java定義了一個函數，但我卻沒用Java實現之，當我調用這個函數的時候，Java編譯器不會報錯嗎?答案是否定的，Java編譯器在遇到native類型的函數時，不會關心該函數的具體實現，相當于native類型告訴Java編譯器，“喂，老兄，我實現了，只不過我不是用你的語言（Java）實現的，我是用別的語言（C）實現的”，所以編譯時Java編譯器不會報錯，只不過在調用native類型的函數前，程序員必須把C生成的動態庫裝載進內存，否則程序會因為找不到相應的native方法而出錯。

Java和C本不是同種語言，硬要讓它們能相互調用的話，我們就要遵循某種規范（就像ARM匯編和C相互調用時也要遵循某種規范一樣）。

規范：methodname_C = Packagename + methodname_Java。什么意思呢？在C中定義的函數名稱 = 包名 + 在Java中定義的函數名稱。還不明白？我們來舉個例子來看一下。

java:private native final void init()

C:static void android_content_AssetManager_init(JNIEnv *env,jobject clazz)

可以看到對應的C函數多了兩個參數，看起來莫名其妙，但這其實能讓C訪問Java對象或函數，JNIEnv對象是一個Java虛擬機所運行的環境，jobject是調用該函數的對象。我們稍后會講到。

為什么C中的函數要加上包名呢？這不是多此一舉嗎？

這是有必要的，這是為了區分開不同包的兩個同名函數，能夠讓Java編譯器找到正確的那個函數。事實上，Java調用native函數時，編譯器會向native引擎傳遞調用者的包名，以及函數名稱，還有參數類型，以便可以根據這些信息找到正確的本地的那個函數。

C調用Java函數或者訪問Java變量

正如Java調用C函數一樣，Java把類名、函數名稱和參數類型傳遞給native引擎，然后由native引擎處理（正確找到并調用）C函數。同理，C調用Java時，也需要把想要訪問的類名、函數名稱和參數傳遞給Java引擎。步驟如下：

1）獲取Java對象的類

jclass cls = env->GetObjectClass(jobject)，還記得env和jobject嗎？沒錯，就是那兩個參數。現在知道那兩個參數的重要性了吧。不過，這也意味著C調用Java函數只能在Java調用C函數體中進行。

2）獲取Java函數的id值

jmethodId mid = env->GetMethodId(cls,"methodname","(Ljava/lang/String;)V"),前兩個參數不必說，第三個參數值得注意，它代表了Java函數的參數和返回值，參數在括號之中，返回值在括號之外。

3）找到了函數后，就可以調用該函數了

env->CallXXXMethod(jobject,mid,ret)，其中XXX代表了返回值的類型，