【0】README

1） 本文部分文字描述 轉自 core java volume 2 ， 旨在理解 本地方法（JNI）——訪問域+字符串參數 的基礎知識 ；
2） for source code, please visit https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/tree/master/coreJavaAdvanced/chapter12/chapter12_4

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【1】本地方法（JNI）——訪問域相關

0）相關JNI函數定義：

• 0.1）GetDoubleField 和 SetDoubleField函數： 獲取和設置fieldID 的值， 因為salary是 double 類型的；

/* get the field value */ jdouble salary = (*env)->GetDoubleField(env, obj, id_salary); salary += increment; /* set the field value */(*env)->SetDoubleField(env, obj, id_salary, salary);

• 0.2）對于其他類型可以使用的函數有： GetIntField/SetIntField， GetObjectField/SetObjectField；其通用語法是： （干貨——這叫調用特殊的JNI函數來獲取和設置數據的值）

x=(*env)->GetXxxField(env, this_obj, fieldId); (*env)->SetXxxField(env, this_obj, fieldID, x);

• 0.3）這里 fieldID： 他是一個特殊類型 jfieldID 的值， jfieldID 標識結構中的一個域， 而 Xxx 代表java 數據類型（Object, Boolean, Byte 或其他）；

• 0.4）為了獲得 fieldID， 必須先獲得一個表示類的值， 有兩種方法可以實現此目的。

  • 0.4.1）GetObjectClass函數：可以返回任意對象的類； 如，

    jclass class_Employee = (*env)->GetObjectClass(env, obj);

  • 0.4.2）FindClass函數： 可以讓你以字符串形式來指定類名（要用 / 代替句號作為包名間的分隔符）：

    jclass class_string = (*env)->FindClass(env, “java/lang/String”);

• 0.5）之后可以使用GetFieldId 函數： 獲得fieldId， 必須提供域的名字， 他的簽名 和 他的類型編碼；

  jfield id_salary = (*env)->GetFieldId(env, class_Employee, “salary”, “D”); // 字符串D 表示 double；

1）our destination（調用 Employee類的本地方法）

2） detailed steps：

• step1） javah 導出類的頭文件；
  

• step2）拷貝上述頭文件中 raiseSalary的函數原型 到新建的 Employee.c中， 并提供 raiseSalary 的 C 語言實現；

  #include "com_corejava_chapter12_4_Employee.h"#include <stdio.h>JNIEXPORT void JNICALL Java_com_corejava_chapter12_14_Employee_raiseSalary(JNIEnv * env, jobject obj, jdouble increment) {/* get the class == Employee 類 */jclass class_Employee = (*env)->GetObjectClass(env, obj);/* get the field ID == salary域標識符 */jfieldID id_salary = (*env)->GetFieldId(env, class_Employee, "salary", "D");// attention jfieldID not ifieldId , GetFieldId not GetFieldId/* get the field value == salary 域值*/jdouble salary = (*env)->GetDoubleField(env, obj, id_salary);salary += increment;/* set the field value == salary 域值設置器 */(*env)->SetDoubleField(env, obj, id_salary, salary); }

• Warning）

  • w1）類引用只在本地方法返回之前有效；因此，不能在你的代碼中緩存GetObjectClass 的返回值；
  • w2）不要將類引用保存下來以供以后的方法調用重復使用；

  • w3）必須在每次執行本地方法時都調用 GetObjectClass， 如果你無法忍受這一點， 必須調用 NewGlobalRef 來鎖定該引用；

    static jclass class_X=0;
    static jfieldId id_a;
    …
    if(class_X == 0)
    {
    jclass cx = (*env)->GetObjectClass(env, obj); // env == 函數列表指針；
    class_X = (*env)->NewGlobalRef(env, cx); // 鎖定引用；
    id_a = (*env)->GetFieldId(env, cls, “a”, “……”);
    }

  • w4） 現在，你可以在后買你的調用中使用類引用和域ID了。 當你結束對類的使用時， 務必調用：

    (*env)->DeleteGlobalRef(env, class_X);

• step3） 編譯 Employee.c 文件，并編譯到 動態裝載庫 libEmployee.so；
  

• step4）將動態裝載庫拷貝到 java.lib.path 路徑下， 并運行javaTest ：
  
  

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【2】訪問靜態域

1）訪問靜態域和訪問非靜態域類似。你要使用 GetStaticFieldID 和 GetStaticXxxField/SetStaticXxxField 函數。
2） 它們幾乎與非靜態的情形一樣，只有兩個區別（Distinctness）：

• D1）由于沒有對象， 必須使用FindClass 代替 GetObjectClass 來獲得類引用；
• D2）訪問域時， 要提供類而非實例對象；

3）看個荔枝： 下面給出的是怎樣得到 System.out 的 引用代碼：

/* get the class */ jclass class_System = (*env)->FindClass(env, "java/lang/System"); /* get the field ID */ jfieldID id_out = (*env)->GetStaticFieldID(env, class_System, "out", "Ljava/io/PrintStream;"); /* get the field value */ jobject obj_out = (*env)->GetStaticField(env, class_System, id_out);

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【3】本地方法（JNI）——字符串參數（本節沒有實際代碼，故僅供了解吧，有機會再更新上代碼)

（干貨——字符串參數講的是，怎樣把字符串傳入或傳出本地方法）
1）problem+solution：

• 1.1）problem： java中的字符串是 UTF-16 編碼點的序列， 而 C 的字符串則是以 null 結尾的字節序列， 所以在這兩種語言中的字符串是很不一樣的；
• 1.2）solution： java本地接口 有兩組操作字符串的函數： 一組是把 java 字符串轉換為 “改良的UTF-8”字節序列； 另一組將他們轉換為 UTF-16 數值的數組， 也就是說轉換為 jchar 數組；

Attention） 標準的UTF-8編碼和 改良的UTF-8編碼的區別：

• A1） 標準UTF-8編碼： 這些字符編碼是4字節序列；
• A2）改良的UTF-16 編碼： 在改良的編碼中， 這些字符首先被編碼為 一對 UTF-16編碼的替代品， 然后再對 每個替代品用 UTF-8 編碼，總共產生6字節編碼；
• A3） 這有點笨拙， 但這是個歷史原因造成的意外， 編寫java 虛擬機規范的時候 Unicode 還局限在 16位；

2） jstring類型：　帶有字符串參數的本地方法實際上都要接受一個 jstring 類型的值， 而帶有字符串參數返回值的本地方法必須返回一個 jstring 類型的值。 JNI 函數將讀入并構造出這些 jstring 對象；
3）看個荔枝（下面是對 NewStringUTF 函數的一個調用）：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_HelloNative_getGreeting(JNIEnv *env, jclass cl) {jstring jstr;char greeting[] = "hello, native method. \n";jstr = (*env)->NewStringUTF(env, greeting);return jstr; }

4） env指針： 所有對 JNI 函數的調用都使用到了 env 指針， 該指針是每個本地方法的第一個參數。

• 4.1） env 指針定義： env指針是 指向函數指針表的指針（參見圖12-2）， 所以，你必須在每個JNI 調用前面加上 (*env)-> ， 以便實際上解析對 函數指針的引用。 而且，env 是每一個JNI 函數的第一個參數；* （干貨—— env 指針定義）
  

5）NewStringUTF函數： 該函數從包含ASCII 字符的字符數組，或者更一般的“改良的UTF-8”編碼的字節序列，創建一個新的 jstring；

• 5.1） GetStringUTFChars 函數： 而讀取現有 jstring 對象的內容，需要使用 GetStringUTFChars 函數， 該函數返回指向描述字符串的 “改良UTF-8”字符的 const jbyte* 指針；
• 5.2）注意， 具體的虛擬機可以為其內部的字符串表示自由選擇編碼機制， 所以，你可以得到實際的 java 字符串的字符指針；
• 5.3）另一方面： 如果虛擬機使用 UTF-16 或 UTF-32 字符作為其內部字符串的表示， 那么該函數會分配一個新的內存塊來存儲等價的 “改良的UTF-8”編碼字符；

6） 垃圾回收器： 虛擬機必須知道你何時使用完字符串，　這樣他就能夠進行垃圾回收。垃圾回收器是在一個　獨立線程中運行的，　他能夠中斷本地方法的執行；　基于這個原因，　你必須調用ReleaseStringUTFChars 函數；
7）另外： 可以通過調用 GetStringRegion 或 GetStringUTFRegion 方法來提供你自己的緩存， 以存放字符串的字符；
8）GetStringUTFLength函數：返回字符串的 “改良的UTF-8”編碼所需的字符個數；

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的本地方法（JNI）——访问域+字符串参数的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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