JAVA简单调用C/C++语言(JNI学习三)

JNI的目的是可以使用C/C++完成部分逻辑,一方面 代码复用,避免重复劳动。另外一方面有些东西还是C语言处理起来比较方便,比如和底层驱动程序打交道等等。JAVA调用C/C++方法,就要把参数传递给C/C++代码,或者C/C++代码可以获取到JVM的内存数据, JAVA和C之间可以数据交互。

1、数据类型
JAVA和C/C++之间传递数据,就要有相互对应的数据类型。
首先是基本类型,每种语言都会有的,所以直接用typedef 定义完成:

typedef unsigned char jboolean;
typedef unsigned short jchar;
typedef short jshort;
typedef float jfloat;
typedef double jdouble;
typedef long jint;
typedef __int64 jlong;
typedef signed char jbyte;

在java里除此之外的对象都是继承于java.lang.Object。所以JNI里也定义了一个jobject的结构体。
这样java所有的对象都可以用jobject传递。

参考官方文档:http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/jni/spec/types.html

为了方便使用,JNI还定义了一些特殊的常用对象,比如类对象jclass, 异常对象jthrowable,数组对象jarray等等。
不过这些对象都是空的,也就是你不通过调用它们的方法的方式去调用java里的方法。

如果想调用它们的方法,或者获取它们的一些属性。你需要把它们当作参数,传递给JNIENV的对应api。
比如你想获取一个数组的长度,你需要调用JNIENV的GetArrayLength方法:

jsize GetArrayLength(jarray array)

2、JNIEnv指针。
在JNI自动生成的代码里,函数参数,必须有一个JNIEnv *指针,这个就是用来调用JVM的方法的。
关于JNIENV的定义可以查看jni.h。你会发现它是一个struct。

如果你是C++语言实现,那么它这个struct就相当于一个class,大家知道在C++里,struct和class是没有多大区别的,唯一的区别就默认访问权限的问题。这都不是很重要。重要的是struct里可以定义方法和属性。JNIENV里提供了一系列的api,供使用者调用。

如果是C语言实现的呢,会发现JNIENV也是一个struct,但是C语言是一种面向过程的语言,他没有对象的概念,它的struct里是不能定义方法的。但是有一个叫“函数指针”的东西,可以让C语言实现一种面向对象的感觉,JNI就是这样做到的,它在struct里定义了一系列的函数指针,用于访问JVM。

这样无论C,还是C++。都可以使用JNIENV的api访问jvm。

jni.h里是通过__cplusplus控制的

都有那些方法,可以查看oracle官方文档:
http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/jni/spec/functions.html

3、共享内存。

Java除了提供参数传递的方式,和C/C++交互数据之外,还有一种共享数据的方式就是共享内存。Java里可以直接申请JVM的堆外的内存,和C语言共用。
那就是java里的一个特殊类:ByteBuffer,它的allocateDirect方法,可以直接在JVM之外的内存中开辟空间。
这种开辟内存的方式要比直接申请JVM堆内内存耗时多,所以这种方式一般用于使用比较频繁,可以重复使用的场景。
比如java和c之间有大量数据要交互,那么就可以使用ByteBuffer申请一块一定大小内存作为缓存。使用ByteBuffer可以大量减少JVM和C语言之间的内存copy产生的开销

下一篇学习ByteBuffer的实际使用。

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