Android JNI复杂用法，回调，C++中调用Java方法

Android JNI复杂用法，回调，C++中调用Java方法

一、前言

Android JNI的 普通用法估计很多人都会，但是C++中调用Java方法很多人不熟悉，并且网上很多介绍都是片段的。

虽然C/C++调用Java不常用，但是掌握多一点还是有好处的。

Android JNI的基础知识介绍，之前已经有介绍，不熟悉的可以先看看：

Android Jni的介绍和简单Demo实现：

https://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/136291126

本文主要介绍JNI C++调用Java代码实现和相关知识，有兴趣的可以看看。

二、C++调用Java方法实现代码

1、上层代码 MainAcitvity.java

package com.demo.jnicallback;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    String TAG = "MainActivity.java";

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

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Log.i(TAG, "conCreate");
        TextView tv = findViewById(R.id.sample_text);
        String jniString = stringFromJNI();
        Log.i(TAG, "conCreate cppCallBackMethod jniString = " + jniString);
        tv.setText("" + jniString);
    }

    //C++调用Java 的方法，定义成private方法，cpp也是可以调用到的，因为是通过反射过来的
    public void cppCallBackMethod(String name, int age) {
        Log.i(TAG, "cppCallBackMethod name = " + name + ",age = " + age);
    }

	//Java 调用到 cpp 的native方法
    public native String stringFromJNI();

}
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布局上未做修改，运行后的默认字符串"Hello from C++"。

Java代码这里加了一个给C++调用过来的方法，具体实现效果可以看是日志。

2、cpp代码 native-lib.cpp 代码：

#include 
#include 

#include  //添加头文件
#define LOG_TAG "native-lib.cpp" //定义TAG
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGW(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)

#include 
#include 
#include 

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_demo_jnicallback_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv* env,
        jobject thiz /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    LOGI("stringFromJNI hello = %s", hello.c_str());
    
    //c++调用Java方法：public void cppCallBackMethod(String name, int age)
    jobject m_object = env->NewGlobalRef(thiz);//创建对象的本地变量
    jclass mainActivityCls=env->FindClass("com/demo/jnicallback/MainActivity");//获取类对象
    jmethodID cppCallBackMethod = env->GetMethodID(mainActivityCls, "cppCallBackMethod", "(Ljava/lang/String;I)V");
    const char *message = "cppA";
    int age = 10;
    env->CallVoidMethod(m_object, cppCallBackMethod, env->NewStringUTF(message), age);
    while (age < 50) {
        //睡眠1秒
        std::chrono::seconds duration(1); // 休眠一秒钟
        std::this_thread::sleep_for(duration);
        age = age + 10;
        env->CallVoidMethod(m_object, cppCallBackMethod, env->NewStringUTF(message), age);
    }

    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}


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上面代码可以看到获取类对象，是为了获取方法id；获取对象的本地变量是为了调用方法。

网上有些示例可能写法不一样，熟悉c++代码的应该知道，"env->“的写法和”(*env)."是一个意思。

3、效果日志：

//Java打印最开始日志
2024-03-01 16:27:50.401  I/MainActivity.java: conCreate
//cpp文件打印，开始的日志
2024-03-01 16:27:50.402  I/native-lib.cpp: stringFromJNI hello = Hello from C++
//cpp调用Java部分日志，在Java代码每隔一秒的打印
2024-03-01 16:27:50.402  I/MainActivity.java: cppCallBackMethod name = cppA,age = 10
2024-03-01 16:27:51.403  I/MainActivity.java: cppCallBackMethod name = cppA,age = 20
2024-03-01 16:27:52.403  I/MainActivity.java: cppCallBackMethod name = cppA,age = 30
2024-03-01 16:27:53.403  I/MainActivity.java: cppCallBackMethod name = cppA,age = 40
2024-03-01 16:27:54.404  I/MainActivity.java: cppCallBackMethod name = cppA,age = 50
//Java onCreate最后的日志，打印C++返回的字符串
2024-03-01 16:27:54.404  I/MainActivity.java: conCreate cppCallBackMethod jniString = Hello from C++
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上面的代码就有Java --> C++和C++ --> Java的代码流程。

注意，这里的示例代码添加了睡眠代码，如果在主线程长时间执行任务是有可能导致ANR的。

4、cpp代码 native-lib.cpp 代码另一种写法

下面这种写法不用NewGlobalRef创建对象的本地变量。

中间的区别就是这里函数的调用没有使用"->“,使用的”(*env)."

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_demo_jnicallback_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv* env,
        jobject thiz /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    LOGI("stringFromJNI hello = %s", hello.c_str());
    //c++调用Java方法：public void cppCallBackMethod(String name, int age)
    jclass mainActivityCls=(*env).FindClass("com/demo/jnicallback/MainActivity");//获取类对象
    jmethodID cppCallBackMethod = (*env).GetMethodID(mainActivityCls, "cppCallBackMethod", "(Ljava/lang/String;I)V");
    const char *message = "cppA";
    int age = 10;
    (*env).CallVoidMethod(thiz, cppCallBackMethod, env->NewStringUTF(message), age);
    while (age < 50) {
        //睡眠1秒
        std::chrono::seconds duration(1); // 休眠一秒钟
        std::this_thread::sleep_for(duration);
        age = age + 10;
        (*env).CallVoidMethod(thiz, cppCallBackMethod, env->NewStringUTF(message), age);
    }

    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

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上面的代码运行也是一样的效果。

"->“和”(*env)."有啥区别？因为不是很熟悉，还还说不清。

上面不同写法调用方法的参数是有区别的，其实就是函数api的参数要求不同，具体可以看到jni.h的源码。

三、其他

1、C++到Java 相关api函数介绍

上面示例中使用用到的api：

（1）jobject m_object = env->NewGlobalRef(thiz);//创建对象的本地变量
（2）jclass mainActivityCls=env->FindClass("com/demo/jnicallback/MainActivity");//获取类对象

（3）jmethodID cppCallBackMethod = env->GetMethodID(mainActivityCls, "cppCallBackMethod", "(Ljava/lang/String;I)V");

（4）env->CallVoidMethod(m_object, cppCallBackMethod, env->NewStringUTF(message), age);
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上面（1）和（2）是没什么研究价值的，NewGlobalRef和FindClass都是固定的写法。

（3）和（4）的不用方法的调用区别就比较大了，使用不同的api函数还可以修改Java的变量属性。

静态方法和动态方法调用的api函数也不一样，有返回值的方法和没有返回值的方法调用的api函数也是不一样的。

并且Java方法或者变量即使是private修饰的也不影响cpp调用过去，因为反射是不受修饰符影响的。

第3步里面的签名字符串“(Ljava/lang/String;I)V”,表示的是Java的方法和返回值的签名，唯一性；

这里面的签名字符串都是根据Java方法和方法的参数进行变化的。

下面对3、4步的代码相关知识做展开介绍。

2、调用获取不同方法和变量的api

方法、变量修饰类型表格

上面Jni.cpp调用Java代码已经用到部分api方法，并且从字面含义也是比较容易里面这个表格的api的具体作用。

这个表格的用于就是为了获取到方法的修饰类型，比如方法，静态方法，变量，静态变量。

毕竟不同的修饰类型，在编译过程是有差异的。所以要区分。

3、Java签名类型字符串 常用的数据类型及对应字符:

上面示例中的"(Ljava/lang/String;I)V");字符串都是根据Java的方法通过下面这个表格转换来的。

这个表格是有有啥用？就更多人懵逼了。

其实这些类型符号表示的是Java方法或者属性的一个签名，唯一性，目前就是为了让Jni.cpp调用到Java代码。

举个例子就很容易清楚了：

//XXX.Java
  int age;
  String name;
  public  int add(int number1,int number2){
        System.out.println("c/C++居然调用了我");
        return number1+number2;
    }

//jni.cpp 修改Java属性值和调用Java方法示例

//获取类对象
jclass mainActivityCls=env->FindClass("com/zmw/jnitest/MainActivity");

//获取属性的fieldId，--》这里就用到了签名类型
jfieldID ageFid = env->GetFieldID(mainActivityCls,"age","I");
jfieldID nameFid=env->GetFieldID(mainActivityCls, "name", "Ljava/lang/String;");
//获取属性值
jint  age = env->GetIntField(mainActivityThis,ageFid);
jstring name = (jstring)env->GetObjectField(thiz,nameFid);//此处有编码转换问题未解决

//修改属性值，C++中修改变量值后，Java重新获取打印发现是修改过的
env->SetIntField(mainActivityThis, ageFid , 11);
env->SetObjectField(thiz, nameFid,Stringvalue);

//获取方法的methodId，--》这里就用到了签名类型
jmethodID addMid=env->GetMethodID(mainActivityCls, "add", "(II)I");
int result=env->CallIntMethod(mainActivityThis, addMid, 1, 1); //这里就能获取到2的值。

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仔细看一下上面的代码，就大致能理解这个签名表格的具体作用：为了找到Java方法的参数和返回值的形式。

Java签名类型小结：

（1）基础类型签名那些转换都是很容易记住的，基础类型中，特别留意一下boolean类型 是 Z 就行
（2）对象Object类型的转换是：L+全包名（包名直接用 /间隔）+类名+分号
（3）数组类型签名转换：[数组类型，比如[I,表示Java的 int[]

（4）方法签名的转换：(参数类型)返回类型,中间多个参数类型依此填写就行，
比如：Jni中的代码：env->GetMethodID("add", "(IILjava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;")
如果不清楚上面的表格转换，看起来就头大,特别是那些有三四个以上参数的情况，但是学习过后就不难了，
查看表格对应关系可以知道，Java中的对应方法是：public String add(int a,int b,String c,String d)
其实就是先看括号后面的返回值，然后再一个个确定括号内的形参变量
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共勉： 这短短的一生，我们最终都会过去，你不妨大胆一些，爱一个人、攀一座山、追一个梦