Jni中c++访问java实例方法、静态方法、实例变量、静态变量

c++调用Java静态方法

• 示例代码

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        callJavaStaticMethod();
    }

    //创建本地方法
    public static native void callJavaStaticMethod();
}

//创建提供给 c++调用的类以及方法
public class ClassMethod {
    
    private static void callStaticMethod(String str, int i) {
        Log.d("JNILOG", "ClassMethod == " + str + ", int = " + i);
    }

}

//在 c++代码中调用
extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_sensetime_qinhaihang_1vendor_jnidemo5_MainActivity_callJavaStaticMethod(JNIEnv *env,
                                                                                 jclass type) {
    
    //从 classPath 路径搜索ClassMethod这个类，返回class对象
    jclass findClass = env->FindClass("com/sensetime/qinhaihang_vendor/jnidemo5/ClassMethod");
    if(findClass == NULL){
        LOGE("find ClassMethod class is null");
        return;
    }

    //从 class 中查找 callStaticMethod 方法
    jmethodID midStatidMethod = env->GetStaticMethodID(findClass, "callStaticMethod", "(Ljava/lang/String;I)V");
    if(midStatidMethod == NULL){
        LOGE("cannt find callStaticMethod!");
        return;
    }
    
    //调用 findClass 类里面的静态方法 
    jstring paramStr = env->NewStringUTF("I am static method!");
    env->CallStaticVoidMethod(findClass,midStatidMethod,paramStr,100);

    //删除引用
    env->DeleteLocalRef(findClass);
    env->DeleteLocalRef(paramStr);
}

代码分析

主要看 CallStaticVoidMethod 函数：

void CallStaticVoidMethod(jclass clazz, jmethodID methodID, ...)

1. clazz : 调用的静态方法的 class 对象
2. methodID ：方法ID（因为一个类里面有多个方法，需要一个唯一标识符来确定用哪个方法）
3. 。。。 ： 方法实参

虚拟机针对所有的数据类型的返回值都有相关的函数定义，Jni提供了不同返回值类型函数：

• CallStaticIntMethod、CallStaticFloatMethod、CallStaticShortMethod、CallStaticObjectMethod等
• 引用类型统一使用 CallStaticObjectMethod
• 每种返回值都提供了三种实参类型的实现

  //接收可变参数列表
  void CallStaticXXXMethod(jclass clazz, jmethodID methodID, ...)
  //接收 va_list参数
  void CallStaticXXXMethodV(jclass clazz, jmethodID methodID, va_list args)
  //接收 const jvalue* args
  void CallStaticXXXMethodA(jclass clazz, jmethodID methodID, const jvalue* args)
  
  

方法签名

ps: Java中的重载方法，则 methodID 如何体现？

函数 GetStaticMethodID 中的第三个参数分析：

env->GetStaticMethodID(findClass, "callStaticMethod", "(Ljava/lang/String;I)V");

第三个参数是方法签名，上述例子中获取 jmethodID ，会因为 Java 中的重载方法而受到影响，所以方法签名主要是用来解决这个问题。

方法签名的格式为：

++(形参参数类型列表)返回值。形参参数列表中，引用类型以 L 开头，后面紧跟类的全路径名（需将.全部替换成/），以分号 ；结尾。++
示例：

Method Descriptor	Java Language Type
“()Ljava/lang/String;”	String f();
“(ILjava/lang/String;)J”	long f(int i,Class c);
“([B)V”	String(byte[] bytes);

Java 基本类型与方法签名中参数类型和返回值类型的映射关系：

Field Descriptor	Java Language Type
Z	boolean
B	byte
C	char
S	short
I	int
J	long
F	float
D	double

Ps: 如果需要调用的方法是 空参数，则方法签名是 “ ()V ” 。

c++ 中调用实例方法

代码示例：

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_sensetime_qinhaihang_1vendor_jnidemo5_MainActivity_callJavaInstanceMethod(JNIEnv *env,
                                                                                   jclass type) {
    //同样需要从 classPath 路径搜索到 对应的类的 calss对象
    jclass pJclass = env->FindClass("com/sensetime/qinhaihang_vendor/jnidemo5/ClassMethod");
    //同样也需要做校验
    if(pJclass == NULL){
        LOGE("find ClassMethod class is null");
        return;
    }
    
    //获取类的默认构造方法的ID
    //<init>代表类的构造方法名称，()V代表无参无返回值的构造方法（即默认构造方法）
    jmethodID midConstruct = env->GetMethodID(pJclass, "<init>", "()V");
    if(midConstruct == NULL){
        LOGE(" default construct has not！");
        return;
    }
    
    //查找实例方法ID
    jmethodID midMethod = env->GetMethodID(pJclass, "callInstanceMethod", "(Ljava/lang/String;I)V");
    if(midMethod == NULL){
        LOGE("cannt find callInstanceMethod ID!");
        return;
    }

    //创建该类的实例
    jobject newObject = env->NewObject(pJclass, midConstruct);
    if(newObject == NULL){
        LOGE("cannt create new instance!");
        return;
    }
    
    //调用该类下的方法
    jstring pJstring = env->NewStringUTF("我是实例方法");
    env->CallVoidMethod(newObject,midMethod,pJstring,200);

    //删除局部引用变量
    env->DeleteLocalRef(pJclass);
    env->DeleteLocalRef(newObject);
    env->DeleteLocalRef(pJstring);
}

参考链接：
http://wiki.jikexueyuan.com/project/jni-ndk-developer-guide/function.html

C++中访问Java类的实例变量

Java类

public class ClassField {

    private static int num;
    private String str;

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public void setNum(int num) {
        ClassField.num = num;
    }

    public String getStr() {
        return str;
    }

    public void setStr(String str) {
        this.str = str;
    }
}

代码示例：

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_sensetime_qinhaihang_1vendor_jnidemo5_MainActivity_acessInstanceField(
        JNIEnv *env, jclass type, jobject obj) {

    //获取需要访问的类的 class引用
    jclass objectClass = env->GetObjectClass(obj);
    if (objectClass == NULL) {
        LOGE("getObjectClass error!");
        return;
    }

    //获取需要访问的类的实例变量（str）的属性ID
    //第二个参数为变量名
    //第三个参数为变量参数类型签名
    jfieldID fieldID = env->GetFieldID(objectClass, "str", "Ljava/lang/String;");
    if (fieldID == NULL) {
        LOGE("getFieldID error!");
        return;
    }

    //获取实例变量 str 的值
    jstring jstr = (jstring) env->GetObjectField(objectClass, fieldID);

    //将 Unicode 编码的java字符串转换成c风格的字符串
    const char *cstr = env->GetStringUTFChars(jstr, NULL);
    if(cstr == NULL){
        LOGE("GetStringUTFChars error!");
        return;
    }
    LOGD("In C ---> ClassField.str = %s\n",cstr);
    env->ReleaseStringUTFChars(jstr,cstr);

    //修改实例变量 str 的值
    jstring newString = env->NewStringUTF("This is cpp String");
    if(newString == NULL){
        LOGD("NewStringUTF error!");
        return;
    }
    //第一个参数需要是函数传进来的 object 类
    env->SetObjectField(obj,fieldID,newString);

    env->DeleteLocalRef(objectClass);
    env->DeleteLocalRef(jstr);
    env->DeleteLocalRef(newString);

}

C++中访问静态变量

代码示例

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_sensetime_qinhaihang_1vendor_jnidemo5_MainActivity_acessStaticField(JNIEnv *env,
                                                                             jclass type) {
    //获取对应类的class引用
    jclass findClass = env->FindClass("com/sensetime/qinhaihang_vendor/jnidemo5/ClassField");
    if(findClass == NULL){
        LOGE("FindClass error!");
        return;
    }
    
    //获取静态变量的 ID
    jfieldID fID = env->GetStaticFieldID(findClass, "num", "I");
    if(fID == NULL){
        LOGE("GetStaticFieldID error!");
        return;
    }

    //获取静态变量的值
    jint num = env->GetStaticIntField(findClass, fID);
    LOGD("In c ---> %d\n",num);

    //修改静态变量的值
    env->SetStaticIntField(findClass,fID,200);

    env->DeleteLocalRef(findClass);
}

总结

• 由于 JNI 函数是直接操作J VM 中的数据结构，不受 Java 访问修饰符的限制。即，在本地代码中可以调用 JNI 函数可以访问 Java 对象中的非 public 属性和方法
• 不管是访问静态方法还是实例方法、静态变量还是实例变量，都需要获取到对应的类的 Class引用。
• 通过Class引用获取对应的 ID。
• 再通过对应的 Class引用 、ID，获取对应的方法以及变量的值。

在 Java 中任何一个类的.class字节码文件被加载到内存中之后，该class子节码文件统一使用 Class 类来表示该类的一个引用（相当于 Java 中所有类的基类是 Object一样）。然后就可以从该类的 Class 引用中动态的获取类中的任意方法和属性。注意：Class 类在 Java SDK 继承体系中是一个独立的类，没有继承自 Object。因此，通过 Java 反射机制，动态的获取一个类的私有实例变量的值。所以在于C++混合开发的时候，也是通过Class来对 Java 的方法以及变量进行操作。

一些方法的总结

在Jni中能获取到 Java 类 Class 引用的函数是：

• FindClass(/路径):
  参数是 类在工程中的路径.
• GetObjectClass(类对象)：<.br>
  参数是 jobject，传入的是对应 Java 类的实例对象。在需要获取类的实例对象的时候需要用到这个方法才能获取对应变量的值。（简单的测试之后得到的结果）