JNI静态注册与动态注册详解

JNI注册，是指将java层方法(native关键字修饰的)和C层方法对应起来，以实现java层代码调用c层代码的目的。JNI注册分为静态注册和动态注册两种，静态注册是通过固定格式方法名进行关联，动态注册是通过动态添加映射关系来进行关联，方法名可以随便起，比较灵活，我们推荐使用动态注册。在进行注册前，需要先下载两个工具Clion和eclipse(能写java application就可以)，然后我们就可以开始注册了。

静态注册

1. 首先，在eclipse新建一个Java Application，名称可以随意，比如叫JavaJni,然后在src目录下新建一个package名为clz，再clz包下新建java类Register.java，类中写一个native方法如下：

package clz;
public class Register {
	native String helloworld();
}

2. 进入命令行，来到Register.java所在目录下，使用命令 javac Register.java生成Register.class文件
3. 命令行，回到src目录下，通过命令 javah clz.Register 生成clz_Register.h
4. 在Clion中，新建一个C++ Library，Library type选择shared，并将jdk/include下的jni.h文件和jni_md.h文件拷贝过来
5. 将第三步中生成的clz_Register.h文件拷贝到Clion中刚刚新建的项目中
6. 修改jni.h的引用如下

#include "jni.h"

7. 新建clz_Register.c文件，引入clz_Register.h，实现.h中对应的函数

//clz_Register.c
#include "clz_Register.h"
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_clz_Register_helloworld
        (JNIEnv * env, jobject jobject){
    return (*env)->NewStringUTF(env,"helloworld");
}

8. 在Clion项目中的CMakeLists.txt中添加编译配置

add_library(firstlib SHARED clz_Register.h clz_Register.c)

• 第一个参数firstlib，表示编译后生成的动态库名称
• 第二个参数可以选择STATIC或者SHARED，分别表示是静态库还是动态库，一般我们使用动态库
• 第三个及后面的参数，表示需要编译入库的文件

9. 在Clion中选择Build-BuildProject，可以在cmake-build-debug下生成libfirstlib.dylib(mac为dylib，windows为dll)
10. 将第8步生成的libfirstlib.dylib拷贝到eclipse项目的libs目录下(没有可新建)
11. 在Register.java中加载库，并且调用库中函数

package clz;
public class Register {
	static {
		System.load("/Users/djx/eclipse-workspace/JavaJni/libs/libfirstlib.dylib");
	}
	native String helloworld();
	public static void main(String[] args) {
		Register re = new Register();
		System.out.println(re.helloworld());
	}
}

动态注册

1. 首先，在eclipse新建一个Java Application，名称可以随意，比如叫JavaJni,然后在src目录下新建一个package名为register，在register包下新建java类DynamicRegister.java，类中写native方法如下：

package register;
public class DynamicRegister {
	native void dynamicFunc1();
	native String dynamicFunc2();
}

2. 在Clion中，新建一个C++ Library，Library type选择shared，并将jdk/include下的jni.h文件和jni_md.h文件拷贝过来
3. 新建DynamicRegister.c文件，引入jni.h和实现两个方法，如下

#include "jni.h"
void func1(JNIEnv *env,jobject jobject){
    printf("dynamicNative1 动态注册\n");
}
jstring func2(JNIEnv *env,jobject jobject){
    return (*env)->NewStringUTF(env,"hello everybody 2");
}

4. 添加动态注册

static const char * mClassName = "register/DynamicRegister";
// 三个参数，java层函数名，java层方法签名，c层方法指针
// 获取签名方法：javap -s -p DynamicRegister.class
static const JNINativeMethod mMethods[]={
        {"dynamicFunc1","()V",(void*)func1},
        {"dynamicFunc2","()Ljava/lang/String;",(void*)func2},
};
//java层load时，便会自动调用该方法
JNIEXPORT jint JNICALL
JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved){
    printf("hello dynamic0\n");
    JNIEnv* env = NULL;
//获得 JniEnv
    int r = (*vm)->GetEnv(vm,(void**) &env, JNI_VERSION_1_8);
    if( r != JNI_OK){
        return -1;
    }
    //FindClass,反射，通过类的名字反射出一个
    jclass mainActivityCls = (*env)->FindClass( env,mClassName); // 注册 如果小于0则注册失败
    r = (*env)->RegisterNatives(env,mainActivityCls,mMethods,2);
    if(r != JNI_OK )
    {
        return -1;
    }
    printf("hello dynamic\n");
    return JNI_VERSION_1_8;
}

5. 在Clion项目中的CMakeLists.txt中添加编译配置

add_library(firstdylib SHARED DynamicRegister.c)

• 第一个参数firstlib，表示编译后生成的动态库名称
• 第二个参数可以选择STATIC或者SHARED，分别表示是静态库还是动态库，一般我们使用动态库
• 第三个及后面的参数，表示需要编译入库的文件

6. 在Clion中选择Build-BuildProject，可以在cmake-build-debug下生成libfirstdylib.dylib(mac为dylib，windows为dll)
7. 将第8步生成的libfirstdylib.dylib拷贝到eclipse项目的libs目录下(没有可新建)
8. 在DynamicRegister.java中加载库，并且调用库中函数

package register;
public class DynamicRegister {
	native void dynamicFunc1();
	native String dynamicFunc2();
	static {
		System.load("/Users/djx/eclipse-workspace/JavaJni/libs/libfirstdylib.dylib");
	}
	public static void main(String[] args) {
		DynamicRegister dr = new DynamicRegister();
		dr.dynamicFunc1();
		String result=dr.dynamicFunc2();
		System.out.println("dynamicFunc2:"+result+"\n");
	}
}

代码地址

github地址请点击

补充知识

• 如何获取一个Java方法的签名
  • 使用命令行，进入 Xxxx.java 目录
  • 使用 javac Xxxx.java 生成Xxxx.class文件
  • 使用 javap -s -p xx.xx.Xxxx.class便可以得到签名如下
    
  • descriptor:后面的即为该方法的签名
• Java和C/C++中的基本类型的映射关系

java类型	jni类型	描述
boolean	jboolean	unsighed 8 bits
byte	jbyte	sighed 8 bits
char	jchar	unsighed 16 bits
short	jshort	sighed 16 bits
int	jint	sighed 32 bits
long	jlong	sighed 64 bits
float	jfloat	sighed 32 bits
double	jdouble	sighed 64 bits
Class	jclass	class类对象
String	jstring	字符串对象
Object	jobject	任何java对象
byte[]	jbyteArray	byte数组