操作JNI函數以及複雜的對象傳遞

2023-05-18 12:19:17

主要操作内容，包括如下幾個部分：

1、在Native層傳回一個字元串

2、從Native層傳回一個int型二維數組(int a[ ][ ])

3、從Native層操作Java層的類：讀取/設定類屬性

4、在Native層操作Java層的類：讀取/設定類屬性、回調Java方法

5、從Native層傳回一個複雜對象(即一個類咯)

6、在Java層傳遞複雜對象至Native層

7、從Native層傳回Arraylist集合對象

廣而告知，這些操作就是簡單的利用一些JNI函數即實作了。so easy 。

一、在Native層傳回一個字元串

Java層原型方法：

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public class HelloJni {
...
public native void getAJNIString();
...
}

public class HelloJni {
    ...
	public native void getAJNIString();
    ...
}

Native層該方法實作為 :

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//傳回字元串
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getAJNIString(JNIEnv * env, jobject obj)
{
jstring str = env->newStringUTF("HelloJNI"); //直接使用該JNI構造一個jstring對象傳回
return str ;
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    getAJNIString
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */ 
//傳回字元串
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getAJNIString(JNIEnv * env, jobject obj)
{
    jstring str = env->newStringUTF("HelloJNI");  //直接使用該JNI構造一個jstring對象傳回
	return str ;
}

二、在Native層傳回一個int型二維數組(inta[ ][ ])

Java層原型方法：

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public class HelloJni {
...
//參數代表幾行幾列數組，形式如：int a[dimon][dimon]
private native int[][] getTwoArray(int dimon) ;
...
}

public class HelloJni {
	...
	//參數代表幾行幾列數組 ，形式如：int a[dimon][dimon]
	private native int[][] getTwoArray(int dimon) ; 
	...
}

Native層該方法實作為 :

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//通過構造一個數組的數組，傳回一個二維數組的形式
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getTwoArray
(JNIEnv * env, jobject object, jint dimion)
{
jclass intArrayClass = env->FindClass("[I"); //獲得一維數組的類引用，即jintArray類型
//構造一個指向jintArray類一維數組的對象數組，該對象數組初始大小為dimion
jobjectArray obejctIntArray = env->NewObjectArray(dimion ,intArrayClass , NULL);
//建構dimion個一維數組，并且将其引用指派給obejctIntArray對象數組
for( int i = 0 ; i< dimion ; i++ )
{
//建構jint型一維數組
jintArray intArray = env->NewIntArray(dimion);
jint temp[10] ; //初始化一個容器，假設 dimion < 10 ;
for( int j = 0 ; j < dimion ; j++)
{
temp[j] = i + j ; //指派
}
//設定jit型一維數組的值
env->SetIntArrayRegion(intArray, 0 , dimion ,temp);
//給object對象數組指派，即保持對jint一維數組的引用
env->SetObjectArrayElement(obejctIntArray , i ,intArray);
env->DeleteLocalRef(intArray); //删除局部引用
}
return obejctIntArray; //傳回該對象數組
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    getTwoArray
 * Signature: (I)[[I
 */
//通過構造一個數組的數組， 傳回 一個二維數組的形式
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getTwoArray
  (JNIEnv * env, jobject object, jint dimion)
{
	
	jclass intArrayClass = env->FindClass("[I"); //獲得一維數組 的類引用，即jintArray類型
	//構造一個指向jintArray類一維數組的對象數組，該對象數組初始大小為dimion
	jobjectArray obejctIntArray  =  env->NewObjectArray(dimion ,intArrayClass , NULL);

    //建構dimion個一維數組，并且将其引用指派給obejctIntArray對象數組
	for( int i = 0 ; i< dimion  ; i++ )
	{
		//建構jint型一維數組
		jintArray intArray = env->NewIntArray(dimion);

        jint temp[10]  ;  //初始化一個容器，假設 dimion  < 10 ;
		for( int j = 0 ; j < dimion ; j++)
		{
            temp[j] = i + j  ; //指派
		}
		
		//設定jit型一維數組的值
        env->SetIntArrayRegion(intArray, 0 , dimion ,temp);
        //給object對象數組指派，即保持對jint一維數組的引用
		env->SetObjectArrayElement(obejctIntArray , i ,intArray);

		env->DeleteLocalRef(intArray);  //删除局部引用
	}

    return   obejctIntArray; //傳回該對象數組
}

三、在Native層操作Java層的類：讀取/設定類屬性

Java層原型方法：

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public class HelloJni {
...
//在Native層讀取/設定屬性值
public native void native_set_name() ;
...
private String name = "I am at Java" ; //類屬性
}

public class HelloJni {
	...
	//在Native層讀取/設定屬性值
	public native void native_set_name() ;
	...
	
	private String name = "I am at Java" ; //類屬性
}

Native層該方法實作為 :

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//在Native層操作Java對象，讀取/設定屬性等
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_native_1set_1name
(JNIEnv *env , jobject obj ) //obj代表執行此JNI操作的類執行個體引用
{
//獲得jfieldID 以及該字段的初始值
jfieldID nameFieldId ;
jclass cls = env->GetObjectClass(obj); //獲得Java層該對象執行個體的類引用，即HelloJNI類引用
nameFieldId = env->GetFieldID(cls , "name" , "Ljava/lang/String;"); //獲得屬性句柄
if(nameFieldId == NULL)
{
cout << " 沒有得到name 的句柄Id \n;" ;
}
jstring javaNameStr = (jstring)env->GetObjectField(obj ,nameFieldId); // 獲得該屬性的值
const char * c_javaName = env->GetStringUTFChars(javaNameStr , NULL); //轉換為 char *類型
string str_name = c_javaName ;
cout << "the name from java is " << str_name << endl ; //輸出顯示
env->ReleaseStringUTFChars(javaNameStr , c_javaName); //釋放局部引用
//構造一個jString對象
char * c_ptr_name = "I come from Native" ;
jstring cName = env->NewStringUTF(c_ptr_name); //構造一個jstring對象
env->SetObjectField(obj , nameFieldId , cName); // 設定該字段的值
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    native_set_name
 * Signature: ()V 
 */
//在Native層操作Java對象，讀取/設定屬性等
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_native_1set_1name
  (JNIEnv *env , jobject  obj )  //obj代表執行此JNI操作的類執行個體引用
{
   //獲得jfieldID 以及 該字段的初始值
   jfieldID  nameFieldId ;

   jclass cls = env->GetObjectClass(obj);  //獲得Java層該對象執行個體的類引用，即HelloJNI類引用

   nameFieldId = env->GetFieldID(cls , "name" , "Ljava/lang/String;"); //獲得屬性句柄

   if(nameFieldId == NULL)
   {
	   cout << " 沒有得到name 的句柄Id \n;" ;
   }
   jstring javaNameStr = (jstring)env->GetObjectField(obj ,nameFieldId);  // 獲得該屬性的值
   const char * c_javaName = env->GetStringUTFChars(javaNameStr , NULL);  //轉換為 char *類型
   string str_name = c_javaName ;  
   cout << "the name from java is " << str_name << endl ; //輸出顯示
   env->ReleaseStringUTFChars(javaNameStr , c_javaName);  //釋放局部引用

   //構造一個jString對象
   char * c_ptr_name = "I come from Native" ;
   
   jstring cName = env->NewStringUTF(c_ptr_name); //構造一個jstring對象

   env->SetObjectField(obj , nameFieldId , cName); // 設定該字段的值
}

四、在Native層操作Java層的類：回調Java方法

Java層原型方法：

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public class HelloJni {
...
//Native層回調的方法實作
public void callback(String fromNative){
System.out.println(" I was invoked by native method ############# " + fromNative);
};
public native void doCallBack(); //Native層會調用callback()方法
...
// main函數
public static void main(String[] args)
{
new HelloJni().ddoCallBack();
}
}

public class HelloJni {
	...
	//Native層回調的方法實作
	public void callback(String fromNative){	 
	    System.out.println(" I was invoked by native method  ############# " + fromNative);
	};
	public native void doCallBack(); //Native層會調用callback()方法
	...	
	
	// main函數
	public static void main(String[] args) 
	{
		new HelloJni().ddoCallBack();
	}	
}

Native層該方法實作為 :

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//Native層回調Java類方法
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_doCallBack
(JNIEnv * env , jobject obj)
{
//回調Java中的方法
jclass cls = env->GetObjectClass(obj);//獲得Java類執行個體
jmethodID callbackID = env->GetMethodID(cls , "callback" , "(Ljava/lang/String;)V") ;//或得該回調方法句柄
if(callbackID == NULL)
{
cout << "getMethodId is failed \n" << endl ;
}
jstring native_desc = env->NewStringUTF(" I am Native");
env->CallVoidMethod(obj , callbackID , native_desc); //回調該方法，并且傳遞參數值
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    doCallBack
 * Signature: ()V
 */
//Native層回調Java類方法
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_doCallBack
  (JNIEnv * env , jobject obj)
{
     //回調Java中的方法

	jclass cls = env->GetObjectClass(obj);//獲得Java類執行個體
    jmethodID callbackID = env->GetMethodID(cls , "callback" , "(Ljava/lang/String;)V") ;//或得該回調方法句柄

	if(callbackID == NULL)
	{
		 cout << "getMethodId is failed \n" << endl ;
	}
  
	jstring native_desc = env->NewStringUTF(" I am Native");

	env->CallVoidMethod(obj , callbackID , native_desc); //回調該方法，并且傳遞參數值
}

接下來，我們會操作複雜對象，也就是Java層的類，包括從Native層傳回一個類以及傳遞一個類到Native層去，這兒我們

使用的類非常簡單，如下：

Student.java類

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package com.feixun.jni;
public class Student
{
private int age ;
private String name ;
//構造函數，什麼都不做
public Student(){ }
public Student(int age ,String name){
this.age = age ;
this.name = name ;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public String toString(){
return "name --- >" + name + " age --->" + age ;
}
}

package com.feixun.jni;

public class Student
{
    private int age ;
    private String name ;
    //構造函數，什麼都不做
    public Student(){ }
    
    public Student(int age ,String name){
        this.age = age ;
        this.name = name ;
    }
    
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    
    public String toString(){
        return "name --- >" + name + "  age --->" + age ;
    }
}

五、在Native層傳回一個複雜對象(即一個類咯)

Java層的方法對應為：

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public class HelloJni {
...
//在Native層傳回一個Student對象
public native Student nativeGetStudentInfo() ;
...
}

public class HelloJni {
	...
	//在Native層傳回一個Student對象
	public native Student nativeGetStudentInfo() ;
	...	
}

Native層該方法實作為 :

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//傳回一個複雜對象
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_nativeGetStudentInfo
(JNIEnv * env, jobject obl)
{
//關于包描述符，這兒可以是 com/feixun/jni/Student 或者是 Lcom/feixun/jni/Student;
// 這兩種類型都可以獲得class引用
jclass stucls = env->FindClass("com/feixun/jni/Student"); //或得Student類引用
//獲得得該類型的構造函數函數名為 <init> 傳回類型必須為 void 即 V
jmethodID constrocMID = env->GetMethodID(stucls,"<init>","(ILjava/lang/String;)V");
jstring str = env->NewStringUTF(" come from Native ");
jobject stu_ojb = env->NewObject(stucls,constrocMID,11,str); //構造一個對象，調用該類的構造函數，并且傳遞參數
return stu_ojb ;
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    nativeGetStudentInfo
 * Signature: ()Lcom/feixun/jni/Student;
 */
//傳回一個複雜對象
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_nativeGetStudentInfo
  (JNIEnv * env, jobject obl)
{
	//關于包描述符，這兒可以是 com/feixun/jni/Student 或者是 Lcom/feixun/jni/Student; 
	//   這兩種類型 都可以獲得class引用
	jclass stucls = env->FindClass("com/feixun/jni/Student"); //或得Student類引用

	//獲得得該類型的構造函數  函數名為 <init> 傳回類型必須為 void 即 V
	jmethodID constrocMID = env->GetMethodID(stucls,"<init>","(ILjava/lang/String;)V");

	jstring str = env->NewStringUTF(" come from Native ");

    jobject stu_ojb = env->NewObject(stucls,constrocMID,11,str);  //構造一個對象，調用該類的構造函數，并且傳遞參數


    return stu_ojb ;
}

六、從Java層傳遞複雜對象至Native層

Java層的方法對應為：

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public class HelloJni {
...
//在Native層列印Student的資訊
public native void printStuInfoAtNative(Student stu);
...
}

public class HelloJni {
	...
	//在Native層列印Student的資訊
	public native void  printStuInfoAtNative(Student stu);
	...	
}

Native層該方法實作為 :

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//在Native層輸出Student的資訊
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_printStuInfoAtNative
(JNIEnv * env, jobject obj, jobject obj_stu) //第二個類執行個體引用代表Student類，即我們傳遞下來的對象
{
jclass stu_cls = env->GetObjectClass(obj_stu); //或得Student類引用
if(stu_cls == NULL)
{
cout << "GetObjectClass failed \n" ;
}
//下面這些函數操作，我們都見過的。O(∩_∩)O~
jfieldID ageFieldID = env->GetFieldID(stucls,"age","I"); //獲得得Student類的屬性id
jfieldID nameFieldID = env->GetFieldID(stucls,"name","Ljava/lang/String;"); // 獲得屬性ID
jint age = env->GetIntField(objstu , ageFieldID); //獲得屬性值
jstring name = (jstring)env->GetObjectField(objstu , nameFieldID);//獲得屬性值
const char * c_name = env->GetStringUTFChars(name ,NULL);//轉換成 char *
string str_name = c_name ;
env->ReleaseStringUTFChars(name,c_name); //釋放引用
cout << " at Native age is :" << age << " # name is " << str_name << endl ;
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    printStuInfoAtNative
 * Signature: (Lcom/feixun/jni/Student;)V
 */
//在Native層輸出Student的資訊
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_printStuInfoAtNative
  (JNIEnv * env, jobject obj,  jobject obj_stu) //第二個類執行個體引用代表Student類，即我們傳遞下來的對象
{
	
    jclass stu_cls = env->GetObjectClass(obj_stu); //或得Student類引用

	if(stu_cls == NULL)
	{
     	cout << "GetObjectClass failed \n" ;
	}
	//下面這些函數操作，我們都見過的。O(∩_∩)O~
	jfieldID ageFieldID = env->GetFieldID(stucls,"age","I"); //獲得得Student類的屬性id 
    jfieldID nameFieldID = env->GetFieldID(stucls,"name","Ljava/lang/String;"); // 獲得屬性ID

	jint age = env->GetIntField(objstu , ageFieldID);  //獲得屬性值
	jstring name = (jstring)env->GetObjectField(objstu , nameFieldID);//獲得屬性值

    const char * c_name = env->GetStringUTFChars(name ,NULL);//轉換成 char *
 
	string str_name = c_name ; 
    env->ReleaseStringUTFChars(name,c_name); //釋放引用
    
	cout << " at Native age is :" << age << " # name is " << str_name << endl ; 
}

七、最後加個難度，即在Native層傳回集合對象(留這兒，以後也好找點)

Java層的對應方法為：

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public class HelloJni {
...
//在Native層傳回ArrayList集合
public native ArrayList<Student> native_getListStudents();
...
}

public class HelloJni {
	...
	//在Native層傳回ArrayList集合 
	public native ArrayList<Student> native_getListStudents();
	...	
}

Native層該方法實作為 :

[java] view plain copy print ?

//獲得集合類型的數組
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_native_getListStudents
(JNIEnv * env, jobject obj)
{
jclass list_cls = env->FindClass("Ljava/util/ArrayList;");//獲得ArrayList類引用
if(listcls == NULL)
{
cout << "listcls is null \n" ;
}
jmethodID list_costruct = env->GetMethodID(list_cls , "<init>","()V"); //獲得得構造函數Id
jobject list_obj = env->NewObject(list_cls , list_costruct); //建立一個Arraylist集合對象
//或得Arraylist類中的 add()方法ID，其方法原型為： boolean add(Object object) ;
jmethodID list_add = env->GetMethodID(list_cls,"add","(Ljava/lang/Object;)Z");
jclass stu_cls = env->FindClass("Lcom/feixun/jni/Student;");//獲得Student類引用
//獲得該類型的構造函數函數名為 <init> 傳回類型必須為 void 即 V
jmethodID stu_costruct = env->GetMethodID(stu_cls , "<init>", "(ILjava/lang/String;)V");
for(int i = 0 ; i < 3 ; i++)
{
jstring str = env->NewStringUTF("Native");
//通過調用該對象的構造函數來new 一個 Student執行個體
jobject stu_obj = env->NewObject(stucls , stu_costruct , 10,str); //構造一個對象
env->CallBooleanMethod(list_obj , list_add , stu_obj); //執行Arraylist類執行個體的add方法，添加一個stu對象
}
return list_obj ;
}

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