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1.5  如何撰写*.so的入口函数

1.5.1   JNI_OnLoad()与JNI_OnUnload()函数之用途

     当VM执行到System.loadLibrary()函数时，首先会去执行C模块里的JNI_OnLoad()函数。它的用途有二：

  1. 告诉VM此C模块使用那一个JNI版本。如果你的*.so文件没有提供JNI_OnLoad()函数，VM会默认该*.so檔是使用最老的JNI 1.1版本。由于新版的JNI做了许多扩充，如果需要使用JNI的新版功能，例如JNI 1.4的 java.nio.ByteBuffer, 就必须藉由JNI_OnLoad()函数来告知VM。
  2. 由于VM执行到System.loadLibrary()函数时，就会立即先调用JNI_OnLoad()，所以C模块的开发者可以藉由JNI_OnLoad()来进行C模块内的初期值之设定(Initialization)。 

例如，在Android的/system/lib/libmedia_jni.so档案里，就提供了JNI_OnLoad()函数，其程序码片段为： 

// #define LOG_NDEBUG 0
#define LOG_TAG "MediaPlayer-JNI"
// ………

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
JNIEnv* env = NULL;
jint result = -1;

if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
LOGE("ERROR: GetEnv failed\n");
goto bail;
}
assert(env != NULL);
if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {
LOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed\n");
goto bail;
}
if (register_android_media_MediaRecorder(env) < 0) {
LOGE("ERROR: MediaRecorder native registration failed\n");
goto bail;
}
if (register_android_media_MediaScanner(env) < 0) {
LOGE("ERROR: MediaScanner native registration failed\n");
goto bail;
}
if (register_android_media_MediaMetadataRetriever(env) < 0) {
LOGE("ERROR: MediaMetadataRetriever native registration failed\n");
goto bail;
}
/* success -- return valid version number */
result = JNI_VERSION_1_4;
bail:
return result;
}
// KTHXBYE  

     此函数回传JNI_VERSION_1_4值给VM，于是VM知道了其所使用的JNI版本了。此外，它也做了一些初期的动作(可调用任何本地函数)，例如指令： 

   if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {

        LOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed\n");

        goto bail;

    } 

就将此模块提供的各个本地函数(Native Function)登记到VM里，以便能加快后续调用本地函数之效率。[歡迎光臨 高煥堂 網頁：http://www.cnblogs.com/myEIT/ ]

    JNI_OnUnload()函数与JNI_OnLoad()相对应的。在加载C模块时会立即调用JNI_OnLoad()来进行模块内的初期动作；而当VM释放该C模块时，则会调用JNI_OnUnload()函数来进行善后清除动作。当VM调用JNI_OnLoad()或JNI_Unload()函数时，都会将VM的指标(Pointer)传递给它们，其参数如下： 

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {

       ………

       }

jint JNI_OnUnload(JavaVM* vm, void* reserved){

      ………

     } 

在JNI_OnLoad()函数里，就透过VM之指标而取得JNIEnv之指标值，并存入env指针变量里，如下述指令： 

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){

      JNIEnv* env = NULL;

      jint result = -1;

      if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {

              LOGE("ERROR: GetEnv failed\n");

              goto bail;

         }

    } 

      由于VM通常是多线程(Multi-threading)的执行环境。每一个线程在调用JNI_OnLoad()时，所传递进来的JNIEnv指标值都是不同的。为了配合这种多线程的环境，C模块开发者在撰写本地函数时，可藉由JNIEnv指标值之不同而避免线程的数据冲突问题，才能确保所写的本地函数能安全地在Android的多线程VM 里安全地执行。基于这个理由，当在调用C模块的函数时，都会将JNIEnv指标值传递给它，如下： 

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){

        JNIEnv* env = NULL;

        ……….

        if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {

              ……….

         }

       } 

这JNI_OnLoad()调用register_android_media_MediaPlayer(env)函数时，就将env指标值传递过去。如此，在register_android_media_MediaPlayer()函数就能藉由该指标值而区别不同的线程，以便化解数据冲突的问题。例如，在register_android_media_MediaPlayer()函数里，可撰写下述指令： 

       if ((*env)->MonitorEnter(env, obj) != JNI_OK) {

            ……….

        } 

    查看是否已经有其它线程进入此对象，如果没有，此线程就进入该对象里执行了。还有，也可撰写下述指令： 

       if ((*env)->MonitorExit(env, obj) != JNI_OK) {

            ………

        } 

     查看是否此线程正在此对象内执行，如果是，此线程就会立即离开。

 

 1.52  registerNativeMethods()函数之用途

    应用层级的Java类别透过VM而调用到本地函数。一般是仰赖VM去寻找*.so里的本地函数。如果需要连续调用很多次，每次都需要寻找一遍，会多花许多时间。此时，模块开发者可以自行将本地函数向VM进行登记。例如，在Android的/system/lib/libmedia_jni.so档案里的程序码片段如下： 

 

// #define LOG_NDEBUG 0
#define LOG_TAG "MediaPlayer-JNI"
// ………
static JNINativeMethod gMethods[] = {
{"setDataSource", "(Ljava/lang/String;)V",
(void *)android_media_MediaPlayer_setDataSource},
{"setDataSource", "(Ljava/io/FileDescriptor;JJ)V",
(void *)android_media_MediaPlayer_setDataSourceFD},
{"prepare", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_prepare},
{"prepareAsync", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_prepareAsync},
{"_start", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_start},
{"_stop", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_stop},
{"getVideoWidth", "()I", (void *)android_media_MediaPlayer_getVideoWidth},
{"getVideoHeight", "()I", (void *)android_media_MediaPlayer_getVideoHeight},
{"seekTo", "(I)V", (void *)android_media_MediaPlayer_seekTo},
{"_pause", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_pause},
{"isPlaying", "()Z", (void *)android_media_MediaPlayer_isPlaying},
{"getCurrentPosition", "()I", (void *)android_media_MediaPlayer_getCurrentPosition},
{"getDuration", "()I", (void *)android_media_MediaPlayer_getDuration},
{"_release", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_release},
{"_reset", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_reset},
{"setAudioStreamType", "(I)V", (void *)android_media_MediaPlayer_setAudioStreamType},
{"setLooping", "(Z)V", (void *)android_media_MediaPlayer_setLooping},
{"setVolume", "(FF)V", (void *)android_media_MediaPlayer_setVolume},
{"getFrameAt", "(I)Landroid/graphics/Bitmap;",
(void *)android_media_MediaPlayer_getFrameAt},
{"native_setup", "(Ljava/lang/Object;)V",
(void *)android_media_MediaPlayer_native_setup},
{"native_finalize", "()V", (void *)android_media_MediaPlayer_native_finalize},
};
// ………
static int register_android_media_MediaPlayer(JNIEnv *env){
………
return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env,
"android/media/MediaPlayer", gMethods, NELEM(gMethods));
}
// ……….
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){
………
if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {
LOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed\n");
goto bail;
}
// ……….
}

  当VM载入libmedia_jni.so档案时，就调用JNI_OnLoad()函数。接着，JNI_OnLoad()调用register_android_media_MediaPlayer()函数。此时，就调用到AndroidRuntime::registerNativeMethods()函数，向VM(即AndroidRuntime)登记gMethods[]表格所含的本地函数了。简而言之，registerNativeMethods()函数的用途有二：

  • 更有效率去找到函数。
  • 可在执行期间进行抽换。由于gMethods[]是一个<名称，函数指针>对照表，在程序执行时，可多次调用registerNativeMethods()函数来更换本地函数之指针，而达到弹性抽换本地函数之目的。 

   在函数调用的过程中，java和C的基本数据类型就需要进行对应和转换，如下表所示：

    Java类型    

C语言类型             

 JNI的类型    

int

long

jint

long

_int64

jlong

byte

signed char

jbyte

boolean

unsigned char

jboolean

char

unsigned short

jchar

short

short

jshort

float

float

jfloat

double

double

jdouble

Object

_jobject*

jobject

      由于JNI是Android用来融合Java与C/C++程序的关键技术，而它的幕后使用了极多的对象导向观念和技术。一样地，AIDL是Android用来建立跨进程的IPC沟通的关键技术，它的幕后也使用了极多的对象导向观念和技术。

 

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