操作JNI函数以及复杂的对象传递

2023-05-18 12:19:17

主要操作内容，包括如下几个部分：

1、在Native层返回一个字符串

2、从Native层返回一个int型二维数组(int a[ ][ ])

3、从Native层操作Java层的类：读取/设置类属性

4、在Native层操作Java层的类：读取/设置类属性、回调Java方法

5、从Native层返回一个复杂对象(即一个类咯)

6、在Java层传递复杂对象至Native层

7、从Native层返回Arraylist集合对象

广而告知，这些操作就是简单的利用一些JNI函数即实现了。so easy 。

一、在Native层返回一个字符串

Java层原型方法：

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

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

Native层该方法实现为 :

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//返回字符串
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getAJNIString(JNIEnv * env, jobject obj)
{
jstring str = env->newStringUTF("HelloJNI"); //直接使用该JNI构造一个jstring对象返回
return str ;
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    getAJNIString
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */ 
//返回字符串
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getAJNIString(JNIEnv * env, jobject obj)
{
    jstring str = env->newStringUTF("HelloJNI");  //直接使用该JNI构造一个jstring对象返回
	return str ;
}

二、在Native层返回一个int型二维数组(inta[ ][ ])

Java层原型方法：

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public class HelloJni {
...
//参数代表几行几列数组，形式如：int a[dimon][dimon]
private native int[][] getTwoArray(int dimon) ;
...
}

public class HelloJni {
	...
	//参数代表几行几列数组 ，形式如：int a[dimon][dimon]
	private native int[][] getTwoArray(int dimon) ; 
	...
}

Native层该方法实现为 :

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//通过构造一个数组的数组，返回一个二维数组的形式
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getTwoArray
(JNIEnv * env, jobject object, jint dimion)
{
jclass intArrayClass = env->FindClass("[I"); //获得一维数组的类引用，即jintArray类型
//构造一个指向jintArray类一维数组的对象数组，该对象数组初始大小为dimion
jobjectArray obejctIntArray = env->NewObjectArray(dimion ,intArrayClass , NULL);
//构建dimion个一维数组，并且将其引用赋值给obejctIntArray对象数组
for( int i = 0 ; i< dimion ; i++ )
{
//构建jint型一维数组
jintArray intArray = env->NewIntArray(dimion);
jint temp[10] ; //初始化一个容器，假设 dimion < 10 ;
for( int j = 0 ; j < dimion ; j++)
{
temp[j] = i + j ; //赋值
}
//设置jit型一维数组的值
env->SetIntArrayRegion(intArray, 0 , dimion ,temp);
//给object对象数组赋值，即保持对jint一维数组的引用
env->SetObjectArrayElement(obejctIntArray , i ,intArray);
env->DeleteLocalRef(intArray); //删除局部引用
}
return obejctIntArray; //返回该对象数组
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    getTwoArray
 * Signature: (I)[[I
 */
//通过构造一个数组的数组， 返回 一个二维数组的形式
JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_getTwoArray
  (JNIEnv * env, jobject object, jint dimion)
{
	
	jclass intArrayClass = env->FindClass("[I"); //获得一维数组 的类引用，即jintArray类型
	//构造一个指向jintArray类一维数组的对象数组，该对象数组初始大小为dimion
	jobjectArray obejctIntArray  =  env->NewObjectArray(dimion ,intArrayClass , NULL);

    //构建dimion个一维数组，并且将其引用赋值给obejctIntArray对象数组
	for( int i = 0 ; i< dimion  ; i++ )
	{
		//构建jint型一维数组
		jintArray intArray = env->NewIntArray(dimion);

        jint temp[10]  ;  //初始化一个容器，假设 dimion  < 10 ;
		for( int j = 0 ; j < dimion ; j++)
		{
            temp[j] = i + j  ; //赋值
		}
		
		//设置jit型一维数组的值
        env->SetIntArrayRegion(intArray, 0 , dimion ,temp);
        //给object对象数组赋值，即保持对jint一维数组的引用
		env->SetObjectArrayElement(obejctIntArray , i ,intArray);

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

    return   obejctIntArray; //返回该对象数组
}

三、在Native层操作Java层的类：读取/设置类属性

Java层原型方法：

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public class HelloJni {
...
//在Native层读取/设置属性值
public native void native_set_name() ;
...
private String name = "I am at Java" ; //类属性
}

public class HelloJni {
	...
	//在Native层读取/设置属性值
	public native void native_set_name() ;
	...
	
	private String name = "I am at Java" ; //类属性
}

Native层该方法实现为 :

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//在Native层操作Java对象，读取/设置属性等
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_native_1set_1name
(JNIEnv *env , jobject obj ) //obj代表执行此JNI操作的类实例引用
{
//获得jfieldID 以及该字段的初始值
jfieldID nameFieldId ;
jclass cls = env->GetObjectClass(obj); //获得Java层该对象实例的类引用，即HelloJNI类引用
nameFieldId = env->GetFieldID(cls , "name" , "Ljava/lang/String;"); //获得属性句柄
if(nameFieldId == NULL)
{
cout << " 没有得到name 的句柄Id \n;" ;
}
jstring javaNameStr = (jstring)env->GetObjectField(obj ,nameFieldId); // 获得该属性的值
const char * c_javaName = env->GetStringUTFChars(javaNameStr , NULL); //转换为 char *类型
string str_name = c_javaName ;
cout << "the name from java is " << str_name << endl ; //输出显示
env->ReleaseStringUTFChars(javaNameStr , c_javaName); //释放局部引用
//构造一个jString对象
char * c_ptr_name = "I come from Native" ;
jstring cName = env->NewStringUTF(c_ptr_name); //构造一个jstring对象
env->SetObjectField(obj , nameFieldId , cName); // 设置该字段的值
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    native_set_name
 * Signature: ()V 
 */
//在Native层操作Java对象，读取/设置属性等
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_native_1set_1name
  (JNIEnv *env , jobject  obj )  //obj代表执行此JNI操作的类实例引用
{
   //获得jfieldID 以及 该字段的初始值
   jfieldID  nameFieldId ;

   jclass cls = env->GetObjectClass(obj);  //获得Java层该对象实例的类引用，即HelloJNI类引用

   nameFieldId = env->GetFieldID(cls , "name" , "Ljava/lang/String;"); //获得属性句柄

   if(nameFieldId == NULL)
   {
	   cout << " 没有得到name 的句柄Id \n;" ;
   }
   jstring javaNameStr = (jstring)env->GetObjectField(obj ,nameFieldId);  // 获得该属性的值
   const char * c_javaName = env->GetStringUTFChars(javaNameStr , NULL);  //转换为 char *类型
   string str_name = c_javaName ;  
   cout << "the name from java is " << str_name << endl ; //输出显示
   env->ReleaseStringUTFChars(javaNameStr , c_javaName);  //释放局部引用

   //构造一个jString对象
   char * c_ptr_name = "I come from Native" ;
   
   jstring cName = env->NewStringUTF(c_ptr_name); //构造一个jstring对象

   env->SetObjectField(obj , nameFieldId , cName); // 设置该字段的值
}

四、在Native层操作Java层的类：回调Java方法

Java层原型方法：

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public class HelloJni {
...
//Native层回调的方法实现
public void callback(String fromNative){
System.out.println(" I was invoked by native method ############# " + fromNative);
};
public native void doCallBack(); //Native层会调用callback()方法
...
// main函数
public static void main(String[] args)
{
new HelloJni().ddoCallBack();
}
}

public class HelloJni {
	...
	//Native层回调的方法实现
	public void callback(String fromNative){	 
	    System.out.println(" I was invoked by native method  ############# " + fromNative);
	};
	public native void doCallBack(); //Native层会调用callback()方法
	...	
	
	// main函数
	public static void main(String[] args) 
	{
		new HelloJni().ddoCallBack();
	}	
}

Native层该方法实现为 :

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//Native层回调Java类方法
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_doCallBack
(JNIEnv * env , jobject obj)
{
//回调Java中的方法
jclass cls = env->GetObjectClass(obj);//获得Java类实例
jmethodID callbackID = env->GetMethodID(cls , "callback" , "(Ljava/lang/String;)V") ;//或得该回调方法句柄
if(callbackID == NULL)
{
cout << "getMethodId is failed \n" << endl ;
}
jstring native_desc = env->NewStringUTF(" I am Native");
env->CallVoidMethod(obj , callbackID , native_desc); //回调该方法，并且传递参数值
}

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

	jclass cls = env->GetObjectClass(obj);//获得Java类实例
    jmethodID callbackID = env->GetMethodID(cls , "callback" , "(Ljava/lang/String;)V") ;//或得该回调方法句柄

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

	env->CallVoidMethod(obj , callbackID , native_desc); //回调该方法，并且传递参数值
}

接下来，我们会操作复杂对象，也就是Java层的类，包括从Native层返回一个类以及传递一个类到Native层去，这儿我们

使用的类非常简单，如下：

Student.java类

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package com.feixun.jni;
public class Student
{
private int age ;
private String name ;
//构造函数，什么都不做
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 ;
    //构造函数，什么都不做
    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层返回一个复杂对象(即一个类咯)

Java层的方法对应为：

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public class HelloJni {
...
//在Native层返回一个Student对象
public native Student nativeGetStudentInfo() ;
...
}

public class HelloJni {
	...
	//在Native层返回一个Student对象
	public native Student nativeGetStudentInfo() ;
	...	
}

Native层该方法实现为 :

[java] view plain copy print ?

//返回一个复杂对象
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_nativeGetStudentInfo
(JNIEnv * env, jobject obl)
{
//关于包描述符，这儿可以是 com/feixun/jni/Student 或者是 Lcom/feixun/jni/Student;
// 这两种类型都可以获得class引用
jclass stucls = env->FindClass("com/feixun/jni/Student"); //或得Student类引用
//获得得该类型的构造函数函数名为 <init> 返回类型必须为 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); //构造一个对象，调用该类的构造函数，并且传递参数
return stu_ojb ;
}

/*
 * Class:     com_feixun_jni_HelloJni
 * Method:    nativeGetStudentInfo
 * Signature: ()Lcom/feixun/jni/Student;
 */
//返回一个复杂对象
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_nativeGetStudentInfo
  (JNIEnv * env, jobject obl)
{
	//关于包描述符，这儿可以是 com/feixun/jni/Student 或者是 Lcom/feixun/jni/Student; 
	//   这两种类型 都可以获得class引用
	jclass stucls = env->FindClass("com/feixun/jni/Student"); //或得Student类引用

	//获得得该类型的构造函数  函数名为 <init> 返回类型必须为 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);  //构造一个对象，调用该类的构造函数，并且传递参数


    return stu_ojb ;
}

六、从Java层传递复杂对象至Native层

Java层的方法对应为：

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public class HelloJni {
...
//在Native层打印Student的信息
public native void printStuInfoAtNative(Student stu);
...
}

public class HelloJni {
	...
	//在Native层打印Student的信息
	public native void  printStuInfoAtNative(Student stu);
	...	
}

Native层该方法实现为 :

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//在Native层输出Student的信息
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_printStuInfoAtNative
(JNIEnv * env, jobject obj, jobject obj_stu) //第二个类实例引用代表Student类，即我们传递下来的对象
{
jclass stu_cls = env->GetObjectClass(obj_stu); //或得Student类引用
if(stu_cls == NULL)
{
cout << "GetObjectClass failed \n" ;
}
//下面这些函数操作，我们都见过的。O(∩_∩)O~
jfieldID ageFieldID = env->GetFieldID(stucls,"age","I"); //获得得Student类的属性id
jfieldID nameFieldID = env->GetFieldID(stucls,"name","Ljava/lang/String;"); // 获得属性ID
jint age = env->GetIntField(objstu , ageFieldID); //获得属性值
jstring name = (jstring)env->GetObjectField(objstu , nameFieldID);//获得属性值
const char * c_name = env->GetStringUTFChars(name ,NULL);//转换成 char *
string str_name = c_name ;
env->ReleaseStringUTFChars(name,c_name); //释放引用
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层输出Student的信息
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_printStuInfoAtNative
  (JNIEnv * env, jobject obj,  jobject obj_stu) //第二个类实例引用代表Student类，即我们传递下来的对象
{
	
    jclass stu_cls = env->GetObjectClass(obj_stu); //或得Student类引用

	if(stu_cls == NULL)
	{
     	cout << "GetObjectClass failed \n" ;
	}
	//下面这些函数操作，我们都见过的。O(∩_∩)O~
	jfieldID ageFieldID = env->GetFieldID(stucls,"age","I"); //获得得Student类的属性id 
    jfieldID nameFieldID = env->GetFieldID(stucls,"name","Ljava/lang/String;"); // 获得属性ID

	jint age = env->GetIntField(objstu , ageFieldID);  //获得属性值
	jstring name = (jstring)env->GetObjectField(objstu , nameFieldID);//获得属性值

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

七、最后加个难度，即在Native层返回集合对象(留这儿，以后也好找点)

Java层的对应方法为：

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

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

Native层该方法实现为 :

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//获得集合类型的数组
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_feixun_jni_HelloJni_native_getListStudents
(JNIEnv * env, jobject obj)
{
jclass list_cls = env->FindClass("Ljava/util/ArrayList;");//获得ArrayList类引用
if(listcls == NULL)
{
cout << "listcls is null \n" ;
}
jmethodID list_costruct = env->GetMethodID(list_cls , "<init>","()V"); //获得得构造函数Id
jobject list_obj = env->NewObject(list_cls , list_costruct); //创建一个Arraylist集合对象
//或得Arraylist类中的 add()方法ID，其方法原型为： 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;");//获得Student类引用
//获得该类型的构造函数函数名为 <init> 返回类型必须为 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");
//通过调用该对象的构造函数来new 一个 Student实例
jobject stu_obj = env->NewObject(stucls , stu_costruct , 10,str); //构造一个对象
env->CallBooleanMethod(list_obj , list_add , stu_obj); //执行Arraylist类实例的add方法，添加一个stu对象
}
return list_obj ;
}

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