通过前面5章的学习,我们知道了如何通过JNI函数来访问JVM中的基本数据类型、字符串和数组这些数据类型。下一步我们来学习本地代码如何与JVM中任意对象的**属性**和**方法**进行交互。比如本地代码调用Java层某个对象的方法或属性,也就是通常我们所说的来自C/C++层本地函数的callback(回调)。这个知识点分2篇文章分别介绍,本篇先介绍方法回调,在第七章中介绍本地代码访问Java的属性。 在这之前,先回顾一下在Java中调用一个方法时在JVM中的实现原理,有助于下面讲解本地代码调用Java方法实现的机制。写过Java的童鞋都知道,调用一个类的静态方法,直接通过 **类名.方法**就可以调用。这也太简单了,有什么好讲的呢。。。但在这个调用过程中,JVM是帮我们做了很多工作的。当我们在运行一个Java程序时,JVM会先将程序运行时所要用到所有**相关的class**文件加载到JVM中,并采用按需加载的方式加载,也就是说某个类只有在被用到的时候才会被加载,这样设计的目的也是为了提高程序的性能和节约内存。所以我们在用类名调用一个静态方法之前,JVM首先会判断该类是否已经加载,如果没有被**ClassLoader**加载到JVM中,JVM会从classpath路径下查找该类,如果找到了,会将其加载到JVM中,然后才是调用该类的静态方法。如果没有找到,JVM会抛出java.lang.ClassNotFoundException异常,提示找不到这个类。ClassLoader是JVM加载class字节码文件的一种机制,不太了解的童鞋,请移步阅读[《深入分析Java ClassLoader原理》](http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/7292380)一文。其实在JNI开发当中,本地代码也是按照上面的流程来访问类的静态方法或实例方法的,下面通过一个例子,详细介绍本地代码调用Java方法流程当中的每个步聚: ~~~ package com.study.jnilearn; /** * AccessMethod.java * 本地代码访问类的实例方法和静态方法 * @author yangxin */ public class AccessMethod { public static native void callJavaStaticMethod(); public static native void callJavaInstaceMethod(); public static void main(String[] args) { callJavaStaticMethod(); callJavaInstaceMethod(); } static { System.loadLibrary("AccessMethod"); } } ~~~ ~~~ package com.study.jnilearn; /** * ClassMethod.java * 用于本地代码调用 * @author yangxin */ public class ClassMethod { private static void callStaticMethod(String str, int i) { System.out.format("ClassMethod::callStaticMethod called!-->str=%s," + " i=%d\n", str, i); } private void callInstanceMethod(String str, int i) { System.out.format("ClassMethod::callInstanceMethod called!-->str=%s, " + "i=%d\n", str, i); } } ~~~ 由AccessMethod.class生成的头文件: ~~~ /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include <jni.h> /* Header for class com_study_jnilearn_AccessMethod */ #ifndef _Included_com_study_jnilearn_AccessMethod #define _Included_com_study_jnilearn_AccessMethod #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* * Class: com_study_jnilearn_AccessMethod * Method: callJavaStaticMethod * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessMethod_callJavaStaticMethod (JNIEnv *, jclass); /* * Class: com_study_jnilearn_AccessMethod * Method: callJavaInstaceMethod * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessMethod_callJavaInstaceMethod (JNIEnv *, jclass); #ifdef __cplusplus } #endif #endif ~~~ 本地代码对头文件中函数原型的实现: ~~~ // AccessMethod.c #include "com_study_jnilearn_AccessMethod.h" /* * Class: com_study_jnilearn_AccessMethod * Method: callJavaStaticMethod * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessMethod_callJavaStaticMethod (JNIEnv *env, jclass cls) { jclass clazz = NULL; jstring str_arg = NULL; jmethodID mid_static_method; // 1、从classpath路径下搜索ClassMethod这个类,并返回该类的Class对象 clazz =(*env)->FindClass(env,"com/study/jnilearn/ClassMethod"); if (clazz == NULL) { return; } // 2、从clazz类中查找callStaticMethod方法 mid_static_method = (*env)->GetStaticMethodID(env,clazz,"callStaticMethod","(Ljava/lang/String;I)V"); if (mid_static_method == NULL) { printf("找不到callStaticMethod这个静态方法。"); return; } // 3、调用clazz类的callStaticMethod静态方法 str_arg = (*env)->NewStringUTF(env,"我是静态方法"); (*env)->CallStaticVoidMethod(env,clazz,mid_static_method, str_arg, 100); // 删除局部引用 (*env)->DeleteLocalRef(env,clazz); (*env)->DeleteLocalRef(env,str_arg); } /* * Class: com_study_jnilearn_AccessMethod * Method: callJavaInstaceMethod * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessMethod_callJavaInstaceMethod (JNIEnv *env, jclass cls) { jclass clazz = NULL; jobject jobj = NULL; jmethodID mid_construct = NULL; jmethodID mid_instance = NULL; jstring str_arg = NULL; // 1、从classpath路径下搜索ClassMethod这个类,并返回该类的Class对象 clazz = (*env)->FindClass(env, "com/study/jnilearn/ClassMethod"); if (clazz == NULL) { printf("找不到'com.study.jnilearn.ClassMethod'这个类"); return; } // 2、获取类的默认构造方法ID mid_construct = (*env)->GetMethodID(env,clazz, "<init>","()V"); if (mid_construct == NULL) { printf("找不到默认的构造方法"); return; } // 3、查找实例方法的ID mid_instance = (*env)->GetMethodID(env, clazz, "callInstanceMethod", "(Ljava/lang/String;I)V"); if (mid_instance == NULL) { return; } // 4、创建该类的实例 jobj = (*env)->NewObject(env,clazz,mid_construct); if (jobj == NULL) { printf("在com.study.jnilearn.ClassMethod类中找不到callInstanceMethod方法"); return; } // 5、调用对象的实例方法 str_arg = (*env)->NewStringUTF(env,"我是实例方法"); (*env)->CallVoidMethod(env,jobj,mid_instance,str_arg,200); // 删除局部引用 (*env)->DeleteLocalRef(env,clazz); (*env)->DeleteLocalRef(env,jobj); (*env)->DeleteLocalRef(env,str_arg); } ~~~ **运行结果:** ![](https://box.kancloud.cn/2016-02-16_56c2c946e267c.jpg) **代码解析:** AccessMethod.java是程序的入口,在main方法中,分别调用了callJavaStaticMethod和callJavaInstaceMethod这两个native方法,用于测试native层调用**MethodClass.java中的**callStaticMethod静态方法和callInstanceMethod实例方法,这两个方法的返回值都为Void,参数都有两个,分别为String和int **一、callJavaStaticMethod静态方法实现说明** ~~~ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessMethod_callJavaStaticMethod (JNIEnv *env, jclass cls) ~~~ 定位到AccessMethod.c的31行: ~~~ (*env)->CallStaticVoidMethod(env,clazz,mid_static_method, str_arg, 100); ~~~ CallStaticVoidMethod函数的原型如下: ~~~ void (JNICALL *CallStaticVoidMethod)(JNIEnv *env, jclass cls, jmethodID methodID, ...); ~~~ **该函数接收4个参数:** env:JNI函数表指针 cls:调用该静态方法的Class对象 methodID:方法ID(因为一个类中会存在多个方法,需要一个唯一标识来确定调用类中的哪个方法)  参数4:方法实参列表 **根据函数参数的提示,分以下四步完成Java静态方法的回调:** **第一步:**调用FindClass函数,传入一个Class描述符,JVM会从classpath路径下搜索该类,并返回jclass类型(用于存储Class对象的引用)。注意ClassMethod的Class描述符为com/study/jnilearn/ClassMethod,要将**.**(点)全部换成**/**(反斜杠) ~~~ (*env)->FindClass(env,"com/study/jnilearn/ClassMethod"); ~~~ **第二步:**调用GetStaticMethodID函数,从ClassMethod类中获取callStaticMethod方法ID,返回jmethodID类型(用于存储方法的引用)。实参clazz是第一步找到的jclass对象,实参"callStaticMethod"为方法名称,实参“(Ljava/lang/String;I)V”为方法的签名 ~~~ (*env)->GetStaticMethodID(env,clazz,"callStaticMethod","(Ljava/lang/String;I)V"); ~~~ **第三步:**调用CallStaticVoidMethod函数,执行ClassMethod.callStaticMethod方法调用。str_arg和100是callStaticMethod方法的实参。 ~~~ str_arg = (*env)->NewStringUTF(env,"我是静态方法"); (*env)->CallStaticVoidMethod(env,clazz,mid_static_method, str_arg, 100); ~~~ 注意:JVM针对所有数据类型的返回值都定义了相关的函数。上面callStaticMethod方法的返回类型为Void,所以调用CallStaticVoidMethod。根据返回值类型不同,JNI提供了一系列不同返回值的函数,如:CallStaticIntMethod、CallStaticFloatMethod、CallStaticShortMethod、CallStaticObjectMethod等,分别表示调用返回值为int、float、short、Object类型的函数,引用类型统一调用CallStaticObjectMethod函数。另外,每种返回值类型的函数都提供了接收3种实参类型的实现:CallStatic**XXX**Method(env, clazz, methodID, ...),CallStaticXXXMethodV(env, clazz, methodID, va_list args),CallStaticXXXMethodA(env, clazz, methodID, const jvalue *args),分别表示:接收可变参数列表、接收va_list作为实参和接收const jvalue*为实参。下面是jni.h头文件中CallStaticVoidMethod的三种实参的函数原型: ~~~ void (JNICALL *CallStaticVoidMethod) (JNIEnv *env, jclass cls, jmethodID methodID, ...); void (JNICALL *CallStaticVoidMethodV) (JNIEnv *env, jclass cls, jmethodID methodID, va_list args); void (JNICALL *CallStaticVoidMethodA) (JNIEnv *env, jclass cls, jmethodID methodID, const jvalue * args); ~~~ **第四步**、释放局部变量 ~~~ // 删除局部引用 (*env)->DeleteLocalRef(env,clazz); (*env)->DeleteLocalRef(env,str_arg); ~~~ 虽然函数结束后,JVM会自动释放所有局部引用变量所占的内存空间。但还是手动释放一下比较安全,因为在JVM中维护着一个引用表,用于存储局部和全局引用变量,经测试在Android NDK环境下,这个表的最大存储空间是512个引用,如果超过这个数就会造成引用表溢出,JVM崩溃。在PC环境下测试,不管申请多少局部引用也不释放都不会崩,我猜可能与JVM和Android Dalvik虚拟机实现方式不一样的原因。所以有申请就及时释放是一个好的习惯!*(局部引用和全局引用在后面的文章中会详细介绍)* **二、callInstanceMethod实例方法实现说明** ~~~ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessMethod_callJavaInstaceMethod (JNIEnv *env, jclass cls) ~~~ 定位到AccessMethod.c的43行: ~~~ (*env)->CallVoidMethod(env,jobj,mid_instance,str_arg,200); ~~~ CallVoidMethod函数的原型如下: ~~~ void (JNICALL *CallVoidMethod) (JNIEnv *env, jobject obj, jmethodID methodID, ...); ~~~ **该函数接收4个参数:** env:JNI函数表指针 obj:调用该方法的实例 methodID:方法ID  参数4:方法的实参列表 **根据函数参数的提示,分以下六步完成Java静态方法的回调:** **第一步、**同调用静态方法一样,首先通过FindClass函数获取 类的Class对象 **第二步、**获取类的构造方法ID,因为创建类的对象首先会调用类的构造方法。这里以默认构造方法为例 ~~~ (*env)->GetMethodID(env,clazz, "<init>","()V"); ~~~ <init>代表类的构造方法名称,()V代表无参无返回值的构造方法(即默认构造方法) **第三步、**调用GetMethodID获取callInstanceMethod的方法ID ~~~ (*env)->GetMethodID(env, clazz, "callInstanceMethod", "(Ljava/lang/String;I)V"); ~~~ **第四步、**调用NewObject函数,创建类的实例对象 ~~~ (*env)->NewObject(env,clazz,mid_construct); ~~~ **第五步、**调用CallVoidMethod函数,执行ClassMethod.callInstanceMethod方法调用,str_arg和200是方法实参 ~~~ str_arg = (*env)->NewStringUTF(env,"我是实例方法"); (*env)->CallVoidMethod(env,jobj,mid_instance,str_arg,200); ~~~ 同JNI调用Java静态方法一样,JVM针对所有数据类型的返回值都定义了相关的函数(CallXXXMethod),如:CallIntMethod、CallFloatMethod、CallObjectMethod等,也同样提供了支持三种类型实参的函数实现,以CallVoidMethod为例,如下是jni.h头文件中该函数的原型: ~~~ void (JNICALL *CallVoidMethod)(JNIEnv *env, jobject obj, jmethodID methodID, ...); void (JNICALL *CallVoidMethodV)(JNIEnv *env, jobject obj, jmethodID methodID, va_list args); void (JNICALL *CallVoidMethodA)(JNIEnv *env, jobject obj, jmethodID methodID, const jvalue * args); ~~~ **第六步、**删除局部引用(从引用表中移除) ~~~ // 删除局部引用 (*env)->DeleteLocalRef(env,clazz); (*env)->DeleteLocalRef(env,jobj); (*env)->DeleteLocalRef(env,str_arg); ~~~ **三、方法签名** 在上面的的例子中,无论是调用静态方法还是实例方法,都必须传入一个jmethodID的参数。因为在Java中存在方法重载(方法名相同,参数列表不同),所以要明确告诉JVM调用的是类或实例中的哪一个方法。调用JNI的GetMethodID函数获取一个jmethodID时,需要传入一个方法名称和方法签名,方法名称就是在Java中定义的方法名,**方法签名的格式为**:**(形参参数类型列表)返回值**。形参参数列表中,引用类型以L开头,后面紧跟类的全路径名(需将.全部替换成/),以分号结尾。下面是一些示例: ![](https://box.kancloud.cn/2016-02-16_56c2c9470a971.jpg) Java基本类型与方法签名中参数类型和返回值类型的映射关系如下: ![](https://box.kancloud.cn/2016-02-16_56c2c94724de1.jpg) 比如,String fun(int a, float b, boolean c, String d) 对应的JNI方法签名为:"(IFZLjava/lang/String;)Ljava/lang/String;" **总结:** 1、调用静态方法使用CallStaticXXXMethod/V/A函数,XXX代表返回值的数据类型。如:CallStaticIntMethod 2、调用实例方法使用CallXXXMethod/V/A函数,XXX代表返回的数据类型,如:CallIntMethod 3、获取一个实例方法的ID,使用GetMethodID函数,传入方法名称和方法签名 4、获以一个静态方法的ID,使用GetStaticMethodID函数,传入方法名称和方法签名 5、获取构造方法ID,方法名称使用"<init>" 6、获取一个类的Class实例,使用FindClass函数,传入类描述符。JVM会从classpath目录下开始搜索。 7、创建一个类的实例,使用NewObject函数,传入Class引用和构造方法ID 8、删除局部变量引用,使用DeleteLocalRef,传入引用变量 9、方法签名格式:(形参参数列表)返回值类型。注意:形参参数列表之间不需要用空格或其它字符分隔 10、类描述符格式:L包名路径/类名;,包名之间用/分隔。如:Ljava/lang/String; 11、调用GetMethodID获取方法ID和调用FindClass获取Class实例后,要做异常判断 示例代码下载地址:[https://code.csdn.net/xyang81/jnilearn](https://code.csdn.net/xyang81/jnilearn)