使用JNI开发Android应用

作者：张一楠

       上一次的博客中对JAVA中的标准JNI入门开发过程进行了介绍，相信大家印象最深的就是JNI方法中那个又有包名又有类名又有方法名的名字感觉很难用，而且每次都写真是不利于想我这种爱懒的程序员。今天介绍一种直接注册JNI函数的方法，注册后就将JNI中的方法与JAVA中的本地方法建立起了联系，从而在后面的函数定义时只写方法名，包名类名则都可以省去了。

先回顾一下JAVA中的本地方法的写法，共分两步：

1.调用动态库，可以直接写库名，也可以写全名去调用

static 
{
     try
     {
                 //System.loadLibrary("/system/lib/led_runtime");
                 System.load("/system/lib/libled_runtime.so");
     }
     catch(UnsatisfiedLinkErrorule)
     {
                 Log.e("JNI", "WARNING:Could not load libled_runtime.so");
     }
}

2.编写本地方法的声明

private static nativeboolean led_init_wj();

private static nativeboolean led_close_wj();

private static nativeboolean led_set_on_wj(int led);

private static nativeboolean led_set_off_wj(int led);

当应用框架层代码调用System.load("/system/lib/libled_runtime.so");时，Dalvik虚拟机将调用JNI_OnLoad 函数，以把libled_runtime.so动态库中的函数与应用框架层相应类中声明的native成员函数建立起联系，这需要用到结构体JNINativeMethod。先看一下JNINativeMethod的定义：

typedef struct{

              const char* name;//JAVA中函数的名称

            const char* signature; //描述JNI函数的                         参数与返回值

                void* fnPtr; //JNI函数对应的C语言的指                        针函数

       }JNINativeMethod

针对上面的要实现的4个方法先定义一个JNINativeMethod的数组

static constJNINativeMethod gMethods[] =
{
       {"led_init_wj","()Z", (void*)led_init},
       {"led_close_wj","()Z", (void*)led_close},
       {"led_set_on_wj","(I)Z", (void*)led_set_on},
{"led_set_off_wj", "(I)Z", (void*)led_set_off}
};

led_init_wj”表示应用层所要到的函数名，即刚才在JAVA中声明的4个本地方法，“()Z”表示此函数参数为空，返回值类型为jboolean，“led_init”即“led_init_wj”函数名所对应的本地函数。下面4个类同。

然后就需要用到RegisterNativeMethod这个方法，先来比较一下两种JNI调用的方式：

传统java  Jni方式：

       1.编写带有native方法的Java类；

       2.使用javah命令生成.h头文件；

       3.编写代码实现头文件中的方法，这样的“官方” 流程，但也许有人无        法忍受那“丑陋”的方法名称，

通用方式：RegisterNatives方法能帮助你把c/c++中的方法隐射到Java中的native方法，而无需遵循特定的方法命名格式。应用层级的 Java类别透过VM而呼叫到本地函数。一般是仰赖VM去寻找*.so里的本地函数。如果需要连续呼叫很多次，每次都需要寻找一遍，会多花许多时间。此 时，组件开发者可以自行将本地函数向VM进行登记。

VM调registerNativeMethods()函数的用途有二：

(1)更有效率去找到函 数。

(2)可在执行期间进行抽换。由于gMethods[]是一个<名称，函数指针>对照表，在程序执行时，可多次呼叫registerNativeMethods()函数来更换本地函数之指针，而达到弹性抽换本地函数之目的。

然后利用RegisterNativeMethod来编写我们自己的注册方法：

intregister_led_jni(JNIEnv *env)
{
       static const  char*  const kClassName
       ="com/android/forlinxLedFramework/led_framework";
       jclass clasz; 
       clasz = (*env)->FindClass(env,kClassName);
       if(NULL == clasz)
       {
              LOGE("register_led_jni(),NULL == clasz!");
              return-1;
       }
       if((*env)->RegisterNativeMethod(env,  clasz, gMethods,                      sizeof(gMethods)/sizeof(gMethods[0])) !=JNI_OK)
       {
          LOGE("env->RegisterNatives() fail...");
    return -2;   
}
       return 0;
}

之后我们要在JNI_Onload()中使用我们的注册方法，上一次我们并没有使用这个方法，因为这个方法不是必须的可以缺省，但是如果我们想一次性的注册我们的本地方法就需要这个函数了。JNI_OnLoad()有两个重要的作用：

1.指定JNI版本：告诉VM该组件使用那一个JNI版本(若未提供JNI_OnLoad()函 数，VM会默认该使用最老的JNI 1.1版)，如果要使用新版本的JNI，例如JNI 1.4版，则必须由JNI_OnLoad()函数返回常量JNI_VERSION_1_4(该常量定义在jni.h中) 来告知VM。

2.初始化设定，当VM执行到System.loadLibrary()函数时，会立即先呼叫JNI_OnLoad()方法，因此在该方法中进行各种资源的初始化操作最为恰当。

jint JNI_OnLoad(JavaVM*vm, void *reserved)
{
  JNIEnv *env = NULL;
 
  if((*vm)->GetEnv(vm, (void **)&env,JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK)
  {
    LOGE("vm->GetEnv() fail...");
    return -1;
  }
  LOG_ASSERT(env, "Can not retrive theenv!");
  
  if(register_led_jni(env) != 0)
  {
    LOGE("register_led_jni()fail...");
    return -2;
  }
 
  return JNI_VERSION_1_4;
}

这下注册的步骤就完成了，然后我们就可以简单的写我们的本地方法了，只是本地方法要写成static的，原因我也不敢妄下论断，我认为是注册的时候就将他们注册为了static方法，所以实现的时候就是static的。

static jbooleanled_init(JNIEnv *env, jclass clasz)
       {
              structled_module_t   *module = NULL;
              hw_get_module(LED_HARDWARE_MODULE_ID,(const struct   hw_module_t**)&module)
              if(led_control_open(&module->common,&pLedDevice) != 0){
                     LOGI("led_control_open()fail...");
                     return -2;
              }
       return 0;
       }

最后用NDK编译你的本地代码并生成动态链接库.so文件。请注意，生成的本地库的名字，必须与System.loadLibrary("HelloWorld")；待装载库的名字相同。

然后在eclipse当中重新编译一遍android程序。这里注意，你每一个改动本地代码并重新生成库都要手动的编译一遍android程序或修改eclipse的java代码使其自动重新生成程序，因为你只修改本地代码eclipse会认为你的程序没有任何修改是不会自动编译的。