Android中關於JNI 的學習（一）對於JNIEnv的一些認識

標籤：android   jnienv   jni   

一個簡單的例子讓我們初步地瞭解JNI的作用，但是關於JNI中的一些概念還是需要瞭解清楚，才能夠更好的去利用它來實現我們想要做的事情。

那麼C++和Java之間的是如何通過JNI來進行互相調用的呢？

我們知道，在Android中，當Java檔案被編譯成dex檔案之後，會由類載入器載入到Dalvik VM（DVM）中，由DVM來進行解釋，翻譯成機器語言之後，才能由機器來運行。

而對於C/C++來說，其原始碼經由Android提供的NDK工具包，可以編譯成可執行動態庫（即.so檔案），之後，Java和C++之間就可以進行通訊了。

那麼，在這裡，可以想像，Java的Dex位元組碼和C/C++的so庫肯定是同時運行在一個DVM之中，它們是共同使用一個進程空間的，否則，它們怎麼彼此溝通呢？

所以在這裡，一個關鍵的中間地區就是Dalvik VM。而對於C/C++，當它們也被載入進DVM之後，由C/C++實現的函數方法等都會被載入在DVM中的函數表中。

如果想要在C/C++中調用函數，它們必須要有個東西能夠讓其訪問到這個虛擬機器中的函數表。

而這個東西就是JNIEnv *。

當我們利用javah產生的C/C++的標頭檔的時候，如下：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lms_jni_HwDemo_printHello  (JNIEnv *e, jobject j){        return (**e).NewStringUTF(e,"Hello from T" );}

我們可以看到這個方法有兩個參數，其中第一個就是JNIEnv *，而我們在Java端定義這個方法的時候，是沒有參數的，如下：

public native String printHello();

那麼這個JNIEnv是幹什麼用的？其實從這個參數的名稱就可以看到，就是指JNI的運行環境，我覺得它就是對Java虛擬環境的一個引用，在Android中，就是指Dalvik VM。參考jni.h檔案中關於JNIEnv的定義，如下（對於C和C++，它的定義有點不一樣）：

struct _JNIEnv;struct _JavaVM;typedef const struct JNINativeInterface* C_JNIEnv;#if defined(__cplusplus)typedef _JNIEnv JNIEnv; //C++中JNIEnv的類型typedef _JavaVM JavaVM; #elsetypedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv; //C中JNIEnv的類型typedef const struct JNIInvokeInterface* JavaVM;#endif

在C中，我們可以看到JNIEnv的類型就是JNINativeInterface* ，是一個指標類型，那麼在C++中呢，_JNIEnv是什麼樣的呢？

struct _JNIEnv {    /* do not rename this; it does not seem to be entirely opaque */    const struct JNINativeInterface* functions;

而對於C++來說， _JNIEnv是一個結構體，裡麵包含了JNINativeInterface*的結構。所以從這裡也可以看到，對於C和C++來說，它們引用JNIEnv中的方法是有一點不一樣的。總的來說，JNIEnv，不管是C，還是C++，其實關鍵都是JNINativeInterface的這個結構。我們可以簡單看一下JNINativeInterface結構的定義，如下：

struct JNINativeInterface {    void*       reserved0;    void*       reserved1;    void*       reserved2;    void*       reserved3;    jint        (*GetVersion)(JNIEnv *);    jclass      (*DefineClass)(JNIEnv*, const char*, jobject, const jbyte*,                        jsize);    jclass      (*FindClass)(JNIEnv*, const char*);    jmethodID   (*FromReflectedMethod)(JNIEnv*, jobject);    jfieldID    (*FromReflectedField)(JNIEnv*, jobject);    /* spec doesn‘t show jboolean parameter */    jobject     (*ToReflectedMethod)(JNIEnv*, jclass, jmethodID, jboolean);

可以看到在它其中定義了很多的函數指標，而通過這些定義，JNI層其實就獲得了對DVM的引用，通過定義的這些函數指標，可以定位到虛擬機器中的 JNI 函數表，從而實現JNI層在DVM中的函數調用。
所以，可以這樣理解，其實JNIEnv，就是對DVM運行環境中C/C++函數的一個引用，而也正因為此，當C/C++想要在DVM中調用函數的時候，由於其是在DVM的環境中，所以它們必須通過JNIEnv* 這個參數來獲得這些方法，之後才能夠使用。
那麼這個JNIEnv是什麼時候產生的呢？
當Android中第一個Java線程要調用本地的C/C++代碼的時候，DVM就會為該線程產生一個JNIEnv*的指標。而每一個線程在和C/C++互相調用的時候，其對應的JNIEnv 也是相互獨立。

嗯，結束。