Android NDK（二）- JNI 基础_global references, getstaticmethod

JNI 类型

JNI 中有许多和 Java 相对应的类型

类型签名

例如，下面的 Java 方法：
public long foo(int n, String s, int[] arr)
在 JNI 中的签名如下：
(ILjava/lang/String;[I)J

JNI 引用

JNI 定义了八种 Java 基本类型，其余的 jobject、jclass、jarray、jxxxArray、jstring 等都是引用类型。

JNI 的引用有两层含义：

1. Java 中的引用类型
2. C/C++ 中的指针

但是如果引用被 JVM 释放了，指针仍然指向一个地址，只是对应的地址中数据已经被释放了

JNI 的引用分为四种：

1. 全局引用(GlobalReferences)：全局有效。JVM 无法释放回收，必须通过调用 DeleteGlobalRef() 显式释放。
   创建全局引用：jobject NewGlobalRef(JNIEnv *env, jobject obj);
   释放全局引用：void DeleteGlobalRef(JNIEnv *env, jobject globalRef);
   
   

2. 弱全局引用(WeakGlobalReferences)：一种特殊的全局引用，可以被 JVM 回收。
   创建弱全局引用：jobject NewWeakGlobalRef(JNIEnv *env, jobject obj);
   释放弱全局引用：void DeleteWeakGlobalRef(JNIEnv *env, jobject globalRef);
   
   

3. 局部引用(LocalReferences)：在方法内创建，方法结束后自动释放。虽然会在方法结束后自动释放，但是如果消耗过多 JVM 资源，也可以手动释放。
   创建局部引用：jobject NewLocalRef(JNIEnv *env, jobject obj);
   释放局部引用：void DeleteLocalRef(JNIEnv *env, jobject globalRef);

   虽然方法结束会自动释放，但是建议使用完了就手动释放。尤其以下两种情况必须手动释放：

   1. 引用一个很大的 Java 对象
   2. 在 for 循环中创建了大量的引用。引用多了之后会报 ReferenceTable overflow 异常。

   哪些场景需要释放？JNI 函数内部创建的 jobject、jclass、jstring、jarray 等引用都需要释放。

   • FindClass / DeleteLocalRef
   • NewString / DeleteLocalRef
   • NewStringUTF / DeleteLocalRef
   • NewObject / DeleteLocalRef
   • NewXxxArray / DeleteLocalRef
   • GetObjectField / DeleteLocalRef
   • GetObjectClass / DeleteLocalRef
   • GetObjectArrayElement / DeleteLocalRef
   • 注意：对于 GetStringChars、GetStringUTFChars、GetXxxArrayElements 基本类型数组，需要调用对应的 Release 方法去释放本地内存
     
     

4. 无效引用(InvalidReferences)：无效引用一般情况下没有什么用，不展开介绍。

字段和方法 ID

jfieldID 和 jmethodID 是常规的 C 指针类型，它们的声明如下：

struct _jfieldID;              /* opaque structure */
typedef struct _jfieldID *jfieldID;   /* field IDs */

struct _jmethodID;              /* opaque structure */
typedef struct _jmethodID *jmethodID; /* method IDs */
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GetFieldID / GetXxxField / SetXxxField
GetStaticFieldID / GetStaticXxxField / SetStaticXxxField

/*
 * @param env: JN I接口指针。
 * @param clazz：一个 Java 类。
 * @param name：字段名称，以 \0 结尾的 UTF-8 字符串。
 * @param sig：字段签名，以 \0 结尾的 UTF-8 字符串。
 * @return 返回字段 ID，如果操作失败返回 NULL。
 */
jfieldID GetFieldID(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig);
// 获取静态字段
jfieldID GetStaticFieldID(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig);


jobject     GetObjectField(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jboolean    GetBooleanField(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jbyte       GetByteField(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jchar       GetCharField(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jshort      GetShortField(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jint        GetIntField(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jlong       GetLongField(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jfloat      GetFloatField(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jdouble     GetDoubleField(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
// 获取静态字段值
jobject     GetStaticObjectField(JNIEnv*, jclass, jfieldID);
jboolean    GetStaticBooleanField(JNIEnv*, jclass, jfieldID);
jbyte       GetStaticByteField(JNIEnv*, jclass, jfieldID);
jchar       GetStaticCharField(JNIEnv*, jclass, jfieldID);
jshort      GetStaticShortField(JNIEnv*, jclass, jfieldID);
jint        GetStaticIntField(JNIEnv*, jclass, jfieldID);
jlong       GetStaticLongField(JNIEnv*, jclass, jfieldID);
jfloat      GetStaticFloatField(JNIEnv*, jclass, jfieldID);
jdouble     GetStaticDoubleField(JNIEnv*, jclass, jfieldID);


void SetObjectField(JNIEnv*, jobject, jfieldID, jobject);
void SetBooleanField(JNIEnv*, jobject, jfieldID, jboolean);
void SetByteField(JNIEnv*, jobject, jfieldID, jbyte);
void SetCharField(JNIEnv*, jobject, jfieldID, jchar);
void SetShortField(JNIEnv*, jobject, jfieldID, jshort);
void SetIntField(JNIEnv*, jobject, jfieldID, jint);
void SetLongField(JNIEnv*, jobject, jfieldID, jlong);
void SetFloatField(JNIEnv*, jobject, jfieldID, jfloat);
void SetDoubleField(JNIEnv*, jobject, jfieldID, jdouble);
// 设置静态字段值
void SetStaticObjectField(JNIEnv*, jclass, jfieldID, jobject);
void SetStaticBooleanField(JNIEnv*, jclass, jfieldID, jboolean);
void SetStaticByteField(JNIEnv*, jclass, jfieldID, jbyte);
void SetStaticCharField(JNIEnv*, jclass, jfieldID, jchar);
void SetStaticShortField(JNIEnv*, jclass, jfieldID, jshort);
void SetStaticIntField(JNIEnv*, jclass, jfieldID, jint);
void SetStaticLongField(JNIEnv*, jclass, jfieldID, jlong);
void SetStaticFloatField(JNIEnv*, jclass, jfieldID, jfloat);
void SetStaticDoubleField(JNIEnv*, jclass, jfieldID, jdouble);
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GetMethodID / CallXxxMethod
GetStaticMethodID / CallStaticXxxMethod

/*
 * @param env: JNI 接口指针。
 * @param clazz：一个 Java 类。
 * @param name：方法名称，以 \0 结尾的 UTF-8 字符串。
 * @param sig：方法签名，以 \0 结尾的 UTF-8 字符串。
 * @return 返回方法 ID，如果操作失败返回 NULL。
 */
jmethodID GetMethodID(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig);
// 获取静态方法
jmethodID GetStaticMethodID(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig);


/*
 * 调用实例方法
 *
 * @param env: JNI 接口指针。
 * @param jobject: 一个 Java 对象。
 * @param methodID：java 函数的 methodID, 必须通过调用 GetMethodID() 来获得。
 * @param ...：java 函数的参数。
 * @param args：java 函数的参数数组。
 * @param args：java 函数参数的 va_list。
 * @return 返回 Java 对象，无法构造该对象则返回 NULL。
 */
jobject     CallObjectMethod(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
jobject     CallObjectMethodV(JNIEnv*, jobject, jmethodID, va_list);
jobject     CallObjectMethodA(JNIEnv*, jobject, jmethodID, const jvalue*);
jboolean    CallBooleanMethod(JNIEnv*, jobject, jmethodID, ...);
jboolean    CallBooleanMethodV
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