上一篇有提到 JNI 访问引用数组,涉及了 C/C++ 访问 Java 实例的方法和变量。虽然在之前的开发中,并没有用到 C/C++ 范围 Java 层数据,但是这部分内容还是很有用的。
传送门:
C/C++ 访问 Java 层的方法和变量主要分为实例和静态。调用静态变量和方法,直接通过 类名.方法/类名.变量
,而调用实例变量和方法,需要先实例化对象才可以调用。另外对于继承的子类访问父类的方法也是可以通过 JNI 实现,虽然可能用的不多。
调用静态变量和方法
静态数据的访问其实比较简单。当我们在运行一个 Java 程序时,JVM 会先将程序运行时所要用到所有相关的 class 文件加载到 JVM 中,并采用按需加载的方式加载,也就是说某个类只有在被用到的时候才会被加载,这样设计的目的也是为了提高程序的性能和节约内存。本地代码也是按照上面的流程来访问类的静态方法或实例方法的。下面直接上代码:
Java层代码
//调用静态方法/变量 NativeMethod.invokeStaticFieldAndMethod(23, "gnaix"); Log.d(TAG, "field value:" + Util.STATIC_FIELD);
/** * 名称: Util * 描述: * * @author xiangqing.xue * @date 16/3/11 */public class Util { private static String TAG = "Util"; public static int STATIC_FIELD = 300; public static String getStaticMethod(String name, int age){ String str = "Hello "+ name + ", age:" + age; Log.d(TAG, str); return str; }}
Native代码
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_gnaix_ndk_NativeMethod_invokeStaticFieldAndMethod (JNIEnv *env, jclass object, jint age, jstring name){ jclass clazz = NULL; jfieldID fid = NULL; jmethodID mid = NULL; jstring j_result = NULL; //1. 获取Util类的Class引用 clazz = env->FindClass("com/example/gnaix/ndk/Util"); if(clazz == NULL){ LOGD("clazz null"); return; } //2. 获取静态变量属性ID和方法ID fid = env->GetStaticFieldID(clazz, "STATIC_FIELD", "I"); if(fid == NULL){ LOGD("fieldID null"); return; } mid = env->GetStaticMethodID(clazz, "getStaticMethod", "(Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String;"); if(mid == NULL){ LOGD("method null"); return; } //3. 获取静态变量值和调用静态方法 jint num = env->GetStaticIntField(clazz, fid); LOGD("static field value: %d", num); j_result = (jstring)env->CallStaticObjectMethod(clazz, mid, name, age); const char *buf_result = env->GetStringUTFChars(j_result, 0); LOGD("static: %s", buf_result); env->ReleaseStringUTFChars(j_result, buf_result); //4. 修改静态变量值 env->SetStaticIntField(clazz, fid, 100); //5. 释放局部引用 env->DeleteLocalRef(clazz); env->DeleteLocalRef(j_result);}
运行结果
代码解析
第一步:调用 jclass FindClass(const char* name)
参数为 Java 类的 classPath 只是把.
换成/
,获取jclass。
第二步:获取变量和方法的签名ID
jfieldID GetStaticFieldID(jclass clazz, const char* name, const char* sig)
jmethodID GetStaticMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig)
参数说明: clazz: Java类的 Class 对象(第一步获取的jclass对象)
name: 变量名/方法名
sig: 变量名/方法名签名ID
签名获取的方法在上一篇有提到过:
第三步1:获取静态变量的值
jint GetStaticIntField(jclass clazz, jfieldID fieldID)
方法获取int类型静态变量的值,相同的函数还有 GetStaticLongField
, GetStaticFloatField
, GetStaticDoubleField
等,引用类型都是用 GetStaticObjectField
。 第三步2:调用静态函数,通过 JNI 的 CallStaticObjectMethod(clazz, mid, name, age)
函数调用 Java 的 getStaticMethod
静态函数,第一个参数为 Java 的 Class 对象,mid 为方法的签名, 后面的参数为 getStaticMethod
的参数,返回值为 jstring。同样也有 CallStaticXXMethod
方法调用表示不同的返回值。
第四步:通过 SetStaticIntField
改变静态变量的值。
第五步:释放局部变量
调用实例变量和方法
调用实例变量与方法与范围静态的类型,不过多了一个实例对象的过程。
Java 层代码
//调用实例方法/变量 NativeMethod.invokeJobject("gnaix", 23);
/** * 名称: Person * 描述: * * @author xiangqing.xue * @date 16/3/10 */public class Person { private String TAG = "Person"; public String name; public int age; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String toString(){ String result = "Name: " + name + ", age: " + age; Log.d(TAG, result); return result; }}
Native代码
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_gnaix_ndk_NativeMethod_invokeJobject (JNIEnv *env, jclass object, jstring name, jint age){ jclass clazz = NULL; jobject jobj = NULL; jfieldID fid_name = NULL; jfieldID fid_age = NULL; jmethodID mid_construct = NULL; jmethodID mid_to_string = NULL; jstring j_new_str; jstring j_result; //1. 获取Person类Class引用 clazz = env->FindClass("com/example/gnaix/ndk/Person"); if(clazz == NULL){ LOGD("clazz null"); return; } //2. 获取类的默认构造函数ID mid_construct = env->GetMethodID(clazz, "", "()V"); if(mid_construct == NULL){ LOGD("construct null"); return; } //3. 获取实例方法ID和变量ID fid_name = env->GetFieldID(clazz, "name", "Ljava/lang/String;"); fid_age = env->GetFieldID(clazz, "age", "I"); mid_to_string = env->GetMethodID(clazz, "toString", "()Ljava/lang/String;"); if(fid_age==NULL || fid_name==NULL || mid_to_string==NULL){ LOGD("age|name|toString null"); return; } //4. 创建该类的实例 jobj = env->NewObject(clazz, mid_construct); if(jobj == NULL){ LOGD("jobject null"); return; } //5. 修改变量值 env->SetIntField(jobj, fid_age, 23); j_new_str = env->NewStringUTF("gnaix"); env->SetObjectField(jobj, fid_name, j_new_str); //6. 调用实例方法 j_result = (jstring)env->CallObjectMethod(jobj, mid_to_string); const char *buf_result = env->GetStringUTFChars(j_result, 0); LOGD("object: %s", buf_result); env->ReleaseStringUTFChars(j_result, buf_result); //7. 释放局部引用 env->DeleteLocalRef(clazz); env->DeleteLocalRef(jobj); env->DeleteLocalRef(j_new_str); env->DeleteLocalRef(j_result);}
运行结果
代码解析
访问实例变量和方法没有很大区别多了一个实例化的步骤。每个类会生成一个默认的构造函数,调用的时候用 <init>
,签名ID是 ()V
。如果是自定义的构造函数需要用相应的签名ID。
//2. 获取类的默认构造函数IDmid_construct = env->GetMethodID(clazz, "", "()V");if(mid_construct == NULL){ LOGD("construct null"); return;}//4. 创建该类的实例jobj = env->NewObject(clazz, mid_construct);if(jobj == NULL){ LOGD("jobject null"); return;}
调用构造方法和父类实例方法
Java 代码
定义了 Animal 和 Dog 两个类,Animal 定义了一个 String 形参的构造方法,一个成员变量 name、两个成员函数 run 和 getName,Dog 继承自 Animal,并重写了 run 方法。在 JNI 中实现创建 Dog 对象的实例,调用 Animal 类的 run 和 getName 方法。代码如下所示:
/** * 名称: Animal * 描述: * * @author xiangqing.xue * @date 16/4/1 */public class Animal { private String TAG = "Animal"; protected String name; public Animal(String name){ this.name = name; Log.d(TAG, "Animal Construct call..."); } public String getName(){ Log.d(TAG, "Animal.getName Call..."); return this.name; } public void run(){ Log.d(TAG, "Animal.run..."); }}
/** * 名称: Dog * 描述: * * @author xiangqing.xue * @date 16/4/1 */public class Dog extends Animal{ private String TAG = "Dog"; public Dog(String name) { super(name); Log.d(TAG, "Dog Construct call..."); } @Override public String getName() { return "My name is " + this.name; } @Override public void run() { Log.d(TAG, name + "Dog.run..."); }}
Native 代码
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_gnaix_ndk_NativeMethod_callSuperInstanceMethod (JNIEnv *env, jclass jobj){ jclass cls_dog; jclass cls_animal; jmethodID mid_dog_init; jmethodID mid_run; jmethodID mid_get_name; jstring c_str_name; jobject obj_dog; const char *name = NULL; //1. 获取Dog类Class引用 cls_dog = env->FindClass("com/example/gnaix/ndk/Dog"); if(cls_dog == NULL){ LOGD("cls_dog null"); return; } //2. 获取Dog类构造方法ID mid_dog_init = env->GetMethodID(cls_dog, "", "(Ljava/lang/String;)V"); if(mid_dog_init == NULL){ LOGD("cls_dog init null"); return; } //3. 创建Dog对象实例 c_str_name = env->NewStringUTF("Tom"); obj_dog = env->NewObject(cls_dog, mid_dog_init, c_str_name); if(obj_dog == NULL){ LOGD("obj_dog null"); return; } //4. 获取animal类Class引用 cls_animal = env->FindClass("com/example/gnaix/ndk/Animal"); if(cls_animal == NULL){ LOGD("cls_dog null"); return; } //5. 获取父类run方法ID并调用 mid_run = env->GetMethodID(cls_animal, "run", "()V"); if(mid_run == NULL){ LOGD("mid_run null"); return; } env->CallNonvirtualVoidMethod(obj_dog, cls_animal, mid_run); //6. 调用父类getName方法 mid_get_name = env->GetMethodID(cls_animal, "getName", "()Ljava/lang/String;"); if(mid_get_name == NULL){ LOGD("mid_get_name null"); return; } c_str_name = (jstring) env->CallNonvirtualObjectMethod(obj_dog, cls_animal, mid_get_name); name = env->GetStringUTFChars(c_str_name, 0); LOGD("In C: Animal Name is %s", name); //7. 释放从java层获取到的字符串所分配的内存 env->ReleaseStringUTFChars(c_str_name, name); //8. 释放局部变量 env->DeleteLocalRef(cls_animal); env->DeleteLocalRef(cls_dog); env->DeleteLocalRef(c_str_name); env->DeleteLocalRef(obj_dog);}
运行结果
代码解析
调用构造方法
调用构造方法和调用对象的实例方法方式是相似的,传入”< init >”作为方法名查找类的构造方法ID,然后调用JNI函数NewObject调用对象的构造函数初始化对象。如下代码所示:
//2. 获取Dog类构造方法IDmid_dog_init = env->GetMethodID(cls_dog, "", "(Ljava/lang/String;)V");if(mid_dog_init == NULL){ LOGD("cls_dog init null"); return;}//3. 创建Dog对象实例c_str_name = env->NewStringUTF("Tom");obj_dog = env->NewObject(cls_dog, mid_dog_init, c_str_name);if(obj_dog == NULL){ LOGD("obj_dog null"); return;}
调用父类实例方法
如果一个方法被定义在父类中,在子类中被覆盖,也可以调用父类中的这个实例方法。JNI 提供了一系列函数CallNonvirtualXXXMethod 来支持调用各种返回值类型的实例方法。调用一个定义在父类中的实例方法,须遵循下面的步骤。
使用 GetMethodID 函数从一个指向父类的 Class 引用当中获取方法 ID。//4. 获取animal类Class引用cls_animal = env->FindClass("com/example/gnaix/ndk/Animal");if(cls_animal == NULL){ LOGD("cls_dog null"); return;}//5. 获取父类run方法ID并调用mid_run = env->GetMethodID(cls_animal, "run", "()V");if(mid_run == NULL){ LOGD("mid_run null"); return;}
传入子类对象、父类 Class 引用、父类方法 ID 和参数,并调用 CallNonvirtualVoidMethod
、 CallNonvirtualBooleanMethod
、CallNonvirtualIntMethod
等一系列函数中的一个。其中CallNonvirtualVoidMethod
也可以被用来调用父类的构造函数。
env->CallNonvirtualVoidMethod(obj_dog, cls_animal, mid_run);