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JNI基础知识讲解

引领潮流大约 4 分钟如何学习ndkarchive

####目录

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Android JNI实战open in new window

####1、序言 学习ndk，就是为了更深入做图像识别，算法，人工智能领域 毕竟算法用C写保密性和效率比较好的，还是要将技术基本功再深入下去

C特点，处理字符串非常有优势，运行快，要充分利用

####2、开源demo https://github.com/yinlingchaoliu/HowToLearnNdk

####3、JNI与NDK区别和学习思路

  • JNI 全称是 Java Native Interface，即 Java 本地接口。它是用来使得 Java 语言和 C/C++ 语言相互调用的

  • NDK 的全称是 Native Development Kit， 即C/C++开发工具包，它是用来做C/C++开发，提供了相关动态库

  • 学习顺序 1)学习JNI 2)根据业务需求学习技术

####4、常用概念 #####1、JNIEnv 声明native方法 建议用static修饰

public static native int plus(int a, int b);

快捷键生成对应方法

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_glumes_myapplication_NativeClass_plus(JNIEnv *env, jobject instance, jint a, jint b) {
    jint sum = a + b;
    return sum;
}

  • JNIEnv 是 Java 虚拟机所运行的环境，通过它可以访问到 Java 虚拟机内部方法

  • 2、类型对比

基本数据类型

java类型native类型
booleanjboolean
bytejbyte
charjchar
shortjshort
intjnit
longjlong
floatjfloat
doublejdouble
对应源码
typedef uint8_t  jboolean; /* unsigned 8 bits */
typedef int8_t   jbyte;    /* signed 8 bits */
typedef uint16_t jchar;    /* unsigned 16 bits */
typedef int16_t  jshort;   /* signed 16 bits */
typedef int32_t  jint;     /* signed 32 bits */
typedef int64_t  jlong;    /* signed 64 bits */
typedef float    jfloat;   /* 32-bit IEEE 754 */
typedef double   jdouble;  /* 64-bit IEEE 754 */

引用数据类型

java类型native类型
All objectsjobject
java.lang.Classjclass
java.lang.Stringjstring
Object[]jobjectArray
boolean[]jbooleanArray
byte[]jbyteArray
java.lang.Throwablejthrowable
char[]jcharArray
short[]jshortArray
int[]jintArray
long[]jlongArray
float[]jfloatArray
double[]jdoubleArray

jni操作，建议用基本数据类型和jstring

####String 字符串操作

  • java默认使用Unicode 编码
  • C/C++默认使用UTF编码

GetStringUTFChars(jstring string, jboolean* isCopy) 转换为UTF编码

GetStringChars(jstring string, jboolean* isCopy) 转换为Unicode编码

env结构体 有对应函数引用 方法说明不介绍 字符串函数

#####数组操作

转换函数
intArray = env->GetIntArrayElements(intArray_, NULL);
env->ReleaseIntArrayElements(intArray_, intArray, 0);

GetTypeArrayRegion / SetTypeArrayRegion
GetArrayLength
GetPrimitiveArrayCritical / ReleasePrimitiveArrayCritical

JAVA与JNI签名转换

1、Java类中“.”换成“/” 2、“[”表示数组，“[”表示一维数组，“[[”表示二维数组 3、引用类型，大写字母“L”开头，“;”结尾 4、方法类型转换，先方法内，后返回参数 5 、中间无空格

示例
Ljava/lang/String;字符串
IInt
[I一维数组
[[I二维数组

java基础类型

java基础类型JNI对应描述
booleanZ
byteB
charC
shortS
intI
longJ
floatF
doubleD
voidV

引用类型转换

java引用类型JNI对应描述转换
StringLjava/lang/String;
ClassLjava/lang/Class;
ThrowableLjava/lang/Throwable
int[][I
Object[][Ljava/lang/Object;

方法签名转换

java类型JNI对应描述转换
String f();()Ljava/lang/String;
long f(int i, Class c);(ILjava/lang/Class;)J
String(byte[] bytes);([B)V

####JNI引用管理 #####1、局部引用 局部引用会阻止 GC 回收所引用的对象，同时，它不能在本地函数中跨函数传递，不能跨线程使用。

局部引用不能用static缓存 否则函数退出，局部引用被释放，static变量会成为一个野指针

申请内存函数 NewObject FindClass NewObjectArray ,new开头函数 采用DeleteLocalRef 手动回收

回收建议：不用要第一时间释放

局部引用函数

  • EnsureLocalCapacity

native方法 最少创建16个局部引用，复杂情况用EnsureLocalCapacity申请额外开销

int len = 20;
if (env->EnsureLocalCapacity(len) < 0) {
  // 创建失败，out of memory
}

for (int i = 0; i < len; ++i) {
    jstring  jstr = env->GetObjectArrayElement(arr,i);
}
  • PushLocalFrame & PopLocalFrame配对使用 创建一个指定数量内嵌空间，在函数对之间局部引用都会在这个空间，释放后，这段空间内所有被释放掉 类似压栈出栈
int len = 10;
if (env->PushLocalFrame(len)) { // 创建指定数据的局部引用空间
 //out ot memory
}

//中间各种局部引用代码
//todo
 jstring  jstr = env->GetObjectArrayElement(arr,i);
//中间各种局部引用代码
//中间各种局部引用代码

//弹出所有局部引用
env->PopLocalFrame(NULL);

#####2、全局引用 全局引用和局部引用一样，也会阻止它所引用的对象被回收。但是它不会在方法返回时被自动释放，必须要通过手动释放才行，而且，全局引用可以跨方法、跨线程使用。

全局引用可以用static保存 NewGlobalRef DeleteGlobalRef

#####3、弱引用 弱全局引用有点类似于 Java 中的弱引用，它所引用的对象可以被 GC 回收，并且它也可以跨方法、跨线程使用。

isSameObject //监测 NewWeakGlobalRef //新建 DeleteWeakGlobalRef //删除

isSameObject其他用途

env->IsSameObject(obj1, obj2) // 比较局部引用 和 全局引用是否相同
env->IsSameObject(obj, NULL)  // 比较局部引用或者全局引用是否为 NULL
env->IsSameObject(wobj, NULL) // 比较弱全局引用所引用对象是否被 GC 回收

总结：局部引用最好用PushLocalFrame & PopLocalFrame配对使用 NewLocalRef 可以保证返回一个局部引用

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