Java本地调用JNI使用规范详解.doc

Java本地调用JNI使用规范详解一、 JNI概述JavaNative Interface的缩写，中文为Java本地调用。从Java1.1开始，JNI即成为Java标准的一部分。JNI设计的目的是为了允许Java代码与其他语言进行交互。但这样做通常会导致丧失平台可移植性，通常是在特定的需求下进行，例如使用旧的其他语言的库、需要获得Java类库不支持的某种基于具体平台的特性、大量数学计算性能优化等。二、 JNI数据类型和数据结构1.基本类型JNI基本类型和本地等效类型的对应表格如下：Java类型本地类型说明booleanjboolean无符号，8位bytejbyte无符号，8位charjchar无符号，16位shortjshort有符号，16位intjint有符号，32位longjlong有符号，64位floatjfloat32位doublejdouble64位voidvoid无为了使用方便，还提供了如下定义：#define JNI_FALSE 0#define JNI_TRUE 1Jsize类型用于描述主要指数和大小：typedef jint jsize；2.引用类型除了基本类型外，JNI还包含了很对对应于不同Java对象的引用类型，JNI引用类型的组织层次如下图所示：在C语言中，所有其他JNI引用类型都被定义为与jobject一样，例如：typedef jobject jclass;在C+中，JNI引入虚构类以加强子类关系，例如：class _jobject;class _jstring : public jobject;typedef _jobject jobject;typedef _jstring jstring;3.方法ID和域ID方法ID和域ID是常规的C指针类型：struct_jmethodID; /*不透明结构*/typedefstruct _jmethodID *jmethodID; /*方法ID*/struct_jfieldID; /*不透明结构*/typedefstruct _jfieldID *jfieldID /*域ID*/4.值类型jvalue联合在参数数组中用作单元类型，其声明如下： typedefunion _jvalue jboolean z; jbyte b; jchar c; jshort s; jint i; jlong j; jfloat f; jdouble d; jobject l;jvalue;5.UTF8字符串JNI的UTF8字符串与标准UTF8格式有两个区别，第一，空字节0使用双字节格式进行编码，而不是标准UTF8的单字节；第二，只使用单字节、双字节和三字节格式，不支持更长的字节格式。三、 JNI接口函数命名方式1. 类型签名Java虚拟机的类型签名如下：类型签名Java类型ZbooleanBbyteCcharSshortIintJlongFfloatDdoubleLfully-qulitied-class;全限定类typetype 数组(argtypes)rettype方法类型例如，Java方法int feet(int n, String s,int arr)的类型签名如下：（ILJava/lang/String;I）I圆括号里面为参数，I表示第一个参数int型，LJava/lang/String;表示第二个参数为全限定Java.lang.String类型，I表示第三个参数为int型的数组，圆括号后面为返回值类型，I表示返回值为int型。2. 一般函数的JNI接口函数命名方式一般JNI接口函数命名如下：Java_包名_类名_方法名。例如：某工程下Sample/test包下MySigal类的int GetASample()方法的C语言实现函数命名如下：jint Java_Sample_test_MySigal_GetASample(JNIEnv* env,jobjectobj)其中，包名所包含的“/”应全部以下划线替代，其本地实现的参数和返回值也应转换为JNI类型。3. 重载函数的JNI接口函数命名方式重载函数的JNI实现在一般函数的JNI实现之外，还应添加上类型签名以作为同名函数之间的区别，其接口函数命名如下：Java_包名_类名_方法名_参数签名。例如：某工程下Sample/test包下MySigal类的int GetASample(int n, String s,int arr)方法的C语言实现函数命名如下：jintJava_Sample_test_MySigal_GetASample_ILJava_lang_String_2_3I(JNIEnv*env, jobject obj, jint n, jstring s, jintarray arr)。JNI在函数命名时采用名字扰乱方案，以保证所有的Unicode字符都能转换为有效的C函数名，所有的“/”,无论是包名中的还是全限定类名中的，均使用“_”代替，用_0,_9来代替转义字符，如下：转义字符序列表示_0XXXXUnicode字符XXXX_1字符“_”_2签名中的字符“；”_3签名中的字符“”四、 JNI函数与API在目前的应用中，我们所主要需要关心的是C/C+数据类型与JNI本地类型之间的转化过程，这个过程某些数据的转换需要使用JNIEnv对象的一系列方法来完成。1jstring转换为C风格字符串char* test = (char*)(*env)-GetStringUTFChars(env,jstring,NULL);使用完毕后，应调用：(*env)-ReleaseStringUTFChars(env,jstring, test);释放资源。2C风格字符串转换为jstringchar charStr50;jstring jstr;jstr = env -NewStringUTF(charStr);3C语言中获取的一段char*的buffer传递给Java在jni中new一个byte数组，然后使用(*env)-SetByteArrayRegion(env,bytearray, 0, len, buffer)操作将buffer拷贝到数组中。这种方式主要是针对buffer中存在“0”的情况，如果以C风格字符串的方式读入，就会损失“0”之后的字符。4数组操作数组操作的相关函数列表如下：JNI函数功能GetArrayLength返回数组中的元素数NewObjectArray创建一个指定长度的原始数据类型数组GetObjectArrayElement返回Object数组的元素SetObjectArrayElement设置Object数组的元素GetObjectArrayRegion将原始数据类型数组中的内容拷贝到预先分配好的内存缓存中SetObjectArrayRegion设置缓存中数组的值ReleaseObjectArrayRegion释放GetObjectArrayRegion分配的内存对int，char等基本数据类型的数组操作，将相关Object名称替换为对应基本数据类型名称即为相关函数。数组操作的方法选择基于使用者的需求而定，如果使用者需要在内存中拷贝数组并