数组的操作

数组是一个很常用的数据类型，在但是在 JNI 中并不能直接操作 jni 数组（比如 jshortArray、jfloatArray）。使用方法是：

获取数组长度：jsize GetArrayLength(jarray array)

创建新数组： ArrayType New<PrimitiveType>Array(jsize length);通过JNI数组获取一个C/C++数组：<type> Get<type>ArrayElements(jshortArray array, jboolean isCopy)指定原数组的范围获取一个C/C++数组（该方法只针对于原始数据数组，不包括Object数组）：void Get<PrimitiveType>ArrayRegion(JNIEnv env, ArrayType array, jsize start, jsize len, NativeType buf);设置数组元素：void Set<type>ArrayRegion(jshortArray array, jsize start, jsize len,const <type> buf)。again，如果是Object数组需要使用：void SetObjectArrayElement(JNIEnv env, jobjectArray array, jsize index, jobject value);使用完之后，释放数组：void Release<type>ArrayElements(jshortArray array, jshort *elems, jint mode)有点要说明的：

1、上面的3中的 isCopy：当你调用 getArrayElements 时 JVM（Runtime）可以直接返回数组的原始指针，或者是 copy 一份，返回给你，这是由 JVM 决定的。所以 isCopy 就是用来记录这个的。他的值是 JNI_TURE 或者 JNI_FALSE。

2、6释放数组。一定要释放你所获得数组。其中有一个mode参数，其有三个可选值，分别表示：

0原始数组：允许原数组被垃圾回收。

copy： 数据会从get返回的buffer copy回去，同时buffer也会被释放。JNI_COMMIT原始数组：什么也不做copy： 数据会从get返回的buffer copy回去，同时buffer不会被释放。JNI_ABORT原始数组：允许原数组被垃圾回收。之前由JNI_COMMIT提交的对数组的修改将得以保留。copy： buffer会被释放，同时buffer中的修改将不会copy回数组！关于引用与垃圾回收

比如上面有个方法传了一个 jobject 进来，然后我把她保存下来，方便以后使用。这样做是不行哒！因为他是一个 LocalReference，所以不能保证 jobject 指向的真正的实例不被回收。也就是说有可能你用的时候那个指针已经是个野指针的。然后你的程序就直接 Segment Fault 了，呵呵。

在JNI中提供了三种类型的引用：

Local Reference：即本地引用。在JNI层的函数，所有非全局引用对象都是Local Reference， 它包括函数调用是传入的jobject和JNI成函数创建的jobject。Local Reference的特点是一旦JNI层的函数返回，这些jobject就可能被垃圾回收。

Glocal Reference：全局引用，这些对象不会主动释放，永远不会被垃圾回收。Weak Glocal Reference：弱全局引用，一种特殊的Global Reference，在运行过程中有可能被垃圾回收。所以使用之前需要使用jboolean IsSameObject(jobject obj1, jobject obj2)判断它是否已被回收。Glocal Reference:

1. 创建：jobject NewGlobalRef(jobject lobj);

2. 释放：void DeleteGlobalRef(jobject gref);

Local Reference:

LocalReference也有一个释放的函数：void DeleteLocalRef(jobject obj)，他会立即释放Local Reference。 这个方法可能略显多余，其实也是有它的用处的。刚才说Local Reference会再函数返回后释放掉，但是假如函数返回前就有很多引用占了很多内存，最好函数内就尽早释放不必要的内存。

关于JNI_OnLoad

开头提到 JNI_OnLoad 是 Java1.2 中新增加的方法，对应的还有一个 JNI_OnUnload，分别是动态库被 JVM 加载、卸载的时候调用的函数。有点类似于 Windows 里的 DllMain。

前面提到的实现对应 native 的方法是实现 javah 生成的头文件中定义的方法，这样有几个弊端：

函数名太长。很长，相当长。

函数会被导出，也就谁说可以在动态库的导出函数表里面找到这些函数。这将有利于别人对动态库的逆向工程，因此带来安全问题。现在有了JNI_OnLoad，情况好多了。你不光能在其中完成动态注册 native 函数的工作还可以完成一些初始化工作。Java 对应的有了 jint RegisterNatives(jclass clazz, const JNINativeMethod *methods,jint nMethods)函数。参数分别是：

jclass clazz，于native层对应的java class

const JNINativeMethod *methods这是一个数组，数组的元素是JNI定义的一个结构体JNINativeMethod上面的数组的长度JNINativeMethod：代码中的定义如下

/*

• used in RegisterNatives to describe native method name, signature,

• and function pointer.

*/

typedef struct {

char *name;

char *signature;

void *fnPtr;

} JNINativeMethod;

所以他有三个字段，分别是

于是现在你可以不用导出 native 函数了，而且可以随意给函数命名，唯一要保证的是参数及返回值的统一。然后需要一个 const JNINativeMethod *methods 数组来完成映射工作。

看起来大概是这样的：

//只需导出JNI_OnLoad和JNI_OnUnload（这个函数不实现也行）

/**

• These are the exported function in this library.

*/

JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM vm, void reserved);

JNIEXPORT void JNICALL JNI_OnUnload(JavaVM vm, void reserved);

//为了在动态库中不用导出函数，全部声明为static

//native methods registered by JNI_OnLoad

static jint native_newInstance (JNIEnv *env, jclass);

//实现native方法

/*

• Class: com_young_soundtouch_SoundTouch

• Method: native_newInstance

• Signature: ()I

*/

static jint native_newInstance

(JNIEnv *env, jclass ) {

int instanceID = ++sInstanceIdentifer;

SoundTouchWrapper *instance = new SoundTouchWrapper();

if (instance != NULL) {

sInstancePool[instanceID] = instance;

++sInstanceCount;

}

LOGDBG("create new SouncTouch instance:%d", instanceID);

return instanceID;

}

//构造JNINativeMethod数组

static JNINativeMethod gsNativeMethods[] = {

{

"native_newInstance",

"()I",

reinterpret_cast<void *> (native_newInstance)

}

}；

//计算数组大小

static const int gsMethodCount = sizeof(gsNativeMethods) / sizeof(JNINativeMethod)；

//JNI_OnLoad，注册native方法。

JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM vm, void reserved) {

JNIEnv* env;

jclass clazz;

LOGD("JNI_OnLoad called");

if (vm->GetEnv(reinterpret_cast<void**>(&env), JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {

return -1;

}

//FULL_CLASS_NAME是个宏定义，定义了对应java类的全名（要把包名中的点(.)_替换成斜杠(/)）

clazz = env->FindClass(FULL_CLASS_NAME);

LOGDBG("register method, method count:%d", gsMethodCount);

//注册JNI函数

env->RegisterNatives(clazz, gsNativeMethods,

gsMethodCount);

//必须返回一个JNI_VERSION_1_1以上（不含）的版本号，否则直接加载失败

return JNI_VERSION_1_6;

}

实战技巧篇

这里主要是巧用 C 中的宏来减少重复工作：

迅速生成全名

//修改包名时只需要改以下的宏定义即可

#define FULL_CLASS_NAME "com/young/soundtouch/SoundTouch"

#define func(name) Java_ ## com_young_soundtouchSoundTouch ## name

#define constance(cons) com_young_soundtouchSoundTouch ## cons

比如func(native_1newInstance)展开成：Java_com_young_soundtouch_SoundTouch_native_1newInstance即JNI中需要导出的函数名（不过用动态注册方式没太大用了）

constance(AUDIO_FORMAT_PCM16)展开成com_young_soundtouch_SoundTouch_AUDIO_FORMAT_PCM16这个着实有用。

而且如果包名改了也可以很方便的适应之。

安卓的log

//define USE_ANDROID_LOG in makefile to enable android log

#if defined(ANDROID) && defined(USE_ANDROID_LOG)

#include <android/log.h>

#define LOGV(...) android_log_print((int)ANDROID_LOG_VERBOSE, "ST_jni", __VA_ARGS)

#define LOGD(msg) android_log_print((int)ANDROID_LOG_DEBUG, "ST_jni_dbg", "line:%3d %s", LINE__, msg)

#define LOGDBG(fmt, ...) android_log_print((int)ANDROID_LOG_DEBUG, "ST_jni_dbg", "line:%3d " fmt, LINE, VA_ARGS__)

#else

#define LOGV(...)

#define LOGD(fmt)

#define LOGDBG(fmt, ...)

#endif

通过这样的宏定义在打 LOGD 或者 LOGDBG 的时候还能自动加上行号！调试起来爽多了！

C++中清理内存的方式

由于 C++ 里面需要手动清除内存，因此我的解决方案是定义一个 map，给每个实例一个 id，用 id 把 Java 中的对象和 native 中的对象绑定起来。在 Java 层定义一个 release 方法，用来释放本地的对象。 本地的 KEY-对象 映射 static std::map<int, SoundTouchWrapper*> sInstancePool;

关于NDK

因为安卓的约定是把本地代码放到 jni 目录下面，但是假如有多个 jni lib 的时候会比较混乱，所以方案是每一个 lib 都在 jni 里面建一个子目录，然后 jni 里面的 Android.mk 就可以去构建子目录中的 lib 了。

jni/Android.mk 如下（超级简单）：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(call all-subdir-makefiles)

然后在子目录 soundtouch_module 中的 Android.mk 就可以像一般的 Android.mk 一样书写规则了。

同时记录一下在 Andoroid.mk 中使用 makefile 内建函数 wildcard 的方法。 有时候源文件是一个目录下的所有 .cpp/.c 文件，这时候 wildcard 来统配会很方便。但是 Android.mk 与普通的 Makefile 不同在于：

调用 Android.mkmingling 的 ${CWD} 并不是 Android.ml 所在的目录。所以 Android.mk 中有一个变量 LOCAL_PATH := $(call my-dir) 来记录当前 Android.mk 所在的目录。

同时还会把所有的 LOCAL_SRC_FILES 前面加上 $(LOCAL_PATH)。这样写 makefile 的时候就可以用相对路径了，提供了方便。但是这也导致了坑！因为1，直接使用相对路径会导致wildcard匹配不到源文件。所以最好这么写 FILE_LIST := $(wildcard $(LOCAL_PATH)/soundtouch_source/source/SoundTouch/*.cpp)。然而又因为2，这样还是不行的。所以还需要匹配之后把$(LOCAL_PATH)的部分去掉，因此还得这样 $(FILE_LIST:$(LOCAL_PATH)/%=%).

还有个小tip：LOCAL_CFLAGS 中最好加上这个定义 -fvisibility=hidden 这样就不会在动态库中导出不必要的函数了。

附录签名

Java 中的函数签名包括了函数的参数类型，返回值类型。因此即使是重载了的函数，其函数签名也不一样。java编译器就会根据函数签名来判断你调用的到地址哪个方法。 签名中表示类型是这样的

1.基本类型都对应一个大写字母，如下：

2. 如果是类则是： L + 类全名（报名中的点(.)用(/)代替）+ ； 比如java.lang.String 对应的是 Ljava/lang/String;

3. 如果是数组，则在前面加[然后加类型签名，几位数组就加几个[ 比如int[]对应[I，boolean[][] 对应 [[Z，java.lang.Class[]对应[Ljava/lang/Class;

可以通过 javap 命令来获取签名（javah 生成的头文件注释中也有签名）：javap -x -p <类全名> 坑爹的是java中并不能通过反射来获取方法签名，需要自己写一个帮助类。 （其实我还写了个小程序可以自动生成签名，和 JNI_OnLoad 中注册要用到的 JNINativeMethod 数组，从此再也不用糟心的去写那该死的数组了。LOL~~~）