浅谈 JNIEnv 和 JavaVM[通俗易懂]

浅谈 JNIEnv 和 JavaVM[通俗易懂]一、概念1.JavaVmJavaVM是虚拟机在JNI层的代表,一个进程只有一个JavaVM,所有的线程共用一个JavaVM。2.JNIEnvJNIEnv表示 Java调用native语言的环境,是一个封装了几乎全部JNI方法的指针。JNIEnv只在创建它的线程生效,不能跨线程传递,不同线程的JNIEnv彼此独立。native环境中创建的线程...

一、概念

1. JavaVm

JavaVM 是虚拟机在 JNI 层的代表,一个进程只有一个 JavaVM,所有的线程共用一个 JavaVM。

2. JNIEnv

JNIEnv 表示 Java 调用 native 语言的环境,是一个封装了几乎全部 JNI 方法的指针。

JNIEnv 只在创建它的线程生效,不能跨线程传递,不同线程的 JNIEnv 彼此独立。

native 环境中创建的线程,如果需要访问 JNI,必须要调用 AttachCurrentThread 关联,并使用 DetachCurrentThread 解除链接。

 

二、两种代码风格(C/C++)

JavaVM 和 JNIEnv 在 C 语言环境下和 C++ 环境下调用是有区别的,主要表现在:

C风格:(*env)->NewStringUTF(env, “Hellow World!”);

C++风格:env->NewStringUTF(“Hellow World!”);

建议使用 C++ 风格,这也是大部分代码使用的形式。

注意:C++ 风格其实只是封装了 C 风格,使得调用更加简介方便。

 

三、定义

1. JavaVM 和 JNIEnv 在 <jni.h> 中的定义如下:

#if defined(__cplusplus)
typedef _JNIEnv JNIEnv;
typedef _JavaVM JavaVM;
#else
typedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv;
typedef const struct JNIInvokeInterface* JavaVM;
#endif
只听到从架构师办公室传来架构君的声音:
长歌诗,短歌诗,歌里真情恨别离,休言伊不知。有谁来对上联或下联?

这里分了 C 和 C++。如果是 C++ 环境下,则只是对 _JNIEnv 和 _JavaVM 的一个重命名;如果是 C 环境下,则是指向 JNINativeInterface 结构体和 JNIInvokeInterface 结构体的指针。

 

2. 继续看 JNINativeInterface 结构体和 JNIInvokeInterface 结构体的定义

此代码由Java架构师必看网-架构君整理
struct JNINativeInterface { ... jint (*GetVersion)(JNIEnv *); jclass (*DefineClass)(JNIEnv*, const char*, jobject, const jbyte*, jsize); jclass (*FindClass)(JNIEnv*, const char*); ... }; struct JNIInvokeInterface { void* reserved0; void* reserved1; void* reserved2; jint (*DestroyJavaVM)(JavaVM*); jint (*AttachCurrentThread)(JavaVM*, JNIEnv**, void*); jint (*DetachCurrentThread)(JavaVM*); jint (*GetEnv)(JavaVM*, void**, jint); jint (*AttachCurrentThreadAsDaemon)(JavaVM*, JNIEnv**, void*); };

出于篇幅考虑,这里省略了一下 JNINativeInterface 结构体,它里面还包含了大量的方法。

所以我们可以知道,C 风格下的 JavaVM 和 JNIEnv 就是指向的这两个结构体的指针,通过这两个指针我们可以调用到这两个结构体里的各个方法。那么 C++ 风格下的 _JNIEnv 和 _JavaVM 又是怎么定义的呢?

 

3. _JNIEnv 和 _JavaVM

struct _JNIEnv {
    /* do not rename this; it does not seem to be entirely opaque */
    const struct JNINativeInterface* functions;
 
#if defined(__cplusplus)
 
    jint GetVersion()
    { return functions->GetVersion(this); }
 
    jclass DefineClass(const char *name, jobject loader, const jbyte* buf,
        jsize bufLen)
    { return functions->DefineClass(this, name, loader, buf, bufLen); }
 
    jclass FindClass(const char* name)
    { return functions->FindClass(this, name); }
 
    ...
     
#endif /*__cplusplus*/
};
 
 
struct _JavaVM {
    const struct JNIInvokeInterface* functions;
 
#if defined(__cplusplus)
    jint DestroyJavaVM()
    { return functions->DestroyJavaVM(this); }
    jint AttachCurrentThread(JNIEnv** p_env, void* thr_args)
    { return functions->AttachCurrentThread(this, p_env, thr_args); }
    jint DetachCurrentThread()
    { return functions->DetachCurrentThread(this); }
    jint GetEnv(void** env, jint version)
    { return functions->GetEnv(this, env, version); }
    jint AttachCurrentThreadAsDaemon(JNIEnv** p_env, void* thr_args)
    { return functions->AttachCurrentThreadAsDaemon(this, p_env, thr_args); }
#endif /*__cplusplus*/
};

这里还是省略了很多 _JNIEnv 里的方法。

通过上面代码我们可以看到,_JNIEnv 和 _JavaVM 其实只是对 JNINativeInterface 和 JNIInvokeInterface 结构体的一层封装,实际调用和操作的还是 JNINativeInterface 和 JNIInvokeInterface 里的方法。

 

四、总结

以上,我们可以简单的了解和认识到 JavaVM 和 JNIEnv 在 JNI 开发中扮演的角色,我们 JNI 的绝大多数操作都是通过这两者来调用到 JNINativeInterface 和 JNIInvokeInterface 结构体里的相关方法

其中 JavaVM 是一个全局变量,一个进程只有一个 JavaVM 对象。

而 JNIEnv 是一个线程拥有一个,不同线程的 JNIEnv 彼此独立。

最后由于 JavaVM 和 JNIEnv 在 C/C++ 环境下的实现不同,所以产生了两种代码风格,即:

C风格:(*env)->NewStringUTF(env, “Hellow World!”);

C++风格:env->NewStringUTF(“Hellow World!”);

其它:

​NDK 学习系列:Android NDK 从入门到精通(汇总篇)

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