在上一章中我们学习到了如何在本地代码中访问任意Java类中的静态方法和实例方法,本章我们也通过一个示例来学习Java中的实例变量和静态变量,在本地代码中如何来访问和修改。静态变量也称为类变量(属性),在所有实例对象中共享同一份数据,可以直接通过【类名.变量名】来访问。实例变量也称为成员变量(属性),每个实例都拥有一份实例变量数据的拷贝,它们之间修改后的数据互不影响。下面看一个例子: ~~~ package com.study.jnilearn; /** * C/C++访问类的实例变量和静态变量 * @author yangxin */ public class AccessField { private native static void accessInstanceField(ClassField obj); private native static void accessStaticField(); public static void main(String[] args) { ClassField obj = new ClassField(); obj.setNum(10); obj.setStr("Hello"); // 本地代码访问和修改ClassField为中的静态属性num accessStaticField(); accessInstanceField(obj); // 输出本地代码修改过后的值 System.out.println("In Java--->ClassField.num = " + obj.getNum()); System.out.println("In Java--->ClassField.str = " + obj.getStr()); } static { System.loadLibrary("AccessField"); } } ~~~ AccessField是程序的入口类,定义了两个native方法:accessInstanceField和accessStaticField,分别用于演示在本地代码中访问Java类中的实例变量和静态变量。其中accessInstaceField方法访问的是类的实例变量,所以该方法需要一个ClassField实例作为形参,用于访问该对象中的实例变量。 ~~~ package com.study.jnilearn; /** * ClassField.java * 用于本地代码访问和修改该类的属性 * @author yangxin * */ public class ClassField { private static int num; private String str; public int getNum() { return num; } public void setNum(int num) { ClassField.num = num; } public String getStr() { return str; } public void setStr(String str) { this.str = str; } } ~~~ 在本例中没有将实例变量和静态变量定义在程序入口类中,新建了一个ClassField的类来定义类的属性,目的是为了加深在C/C++代码中可以访问任意Java类中的属性。在这个类中定义了一个int类型的实例变量num,和一个java.lang.String类型的静态变量str。这两个变量会被本地代码访问和修改。 ~~~ /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include <jni.h> /* Header for class com_study_jnilearn_AccessField */ #ifndef _Included_com_study_jnilearn_AccessField #define _Included_com_study_jnilearn_AccessField #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* * Class: com_study_jnilearn_AccessField * Method: accessInstanceField * Signature: (Lcom/study/jnilearn/ClassField;)V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessInstanceField (JNIEnv *, jclass, jobject); /* * Class: com_study_jnilearn_AccessField * Method: accessStaticField * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessStaticField (JNIEnv *, jclass); #ifdef __cplusplus } #endif #endif ~~~ 以上代码是程序入口类AccessField.class为native方法生成的本地代码函数原型头文件 ~~~ // AccessField.c #include "com_study_jnilearn_AccessField.h" /* * Class: com_study_jnilearn_AccessField * Method: accessInstanceField * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessInstanceField (JNIEnv *env, jclass cls, jobject obj) { jclass clazz; jfieldID fid; jstring j_str; jstring j_newStr; const char *c_str = NULL; // 1.获取AccessField类的Class引用 clazz = (*env)->GetObjectClass(env,obj); if (clazz == NULL) { return; } // 2. 获取AccessField类实例变量str的属性ID fid = (*env)->GetFieldID(env,clazz,"str", "Ljava/lang/String;"); if (clazz == NULL) { return; } // 3. 获取实例变量str的值 j_str = (jstring)(*env)->GetObjectField(env,obj,fid); // 4. 将unicode编码的java字符串转换成C风格字符串 c_str = (*env)->GetStringUTFChars(env,j_str,NULL); if (c_str == NULL) { return; } printf("In C--->ClassField.str = %s\n", c_str); (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, j_str, c_str); // 5. 修改实例变量str的值 j_newStr = (*env)->NewStringUTF(env, "This is C String"); if (j_newStr == NULL) { return; } (*env)->SetObjectField(env, obj, fid, j_newStr); // 6.删除局部引用 (*env)->DeleteLocalRef(env, clazz); (*env)->DeleteLocalRef(env, j_str); (*env)->DeleteLocalRef(env, j_newStr); } /* * Class: com_study_jnilearn_AccessField * Method: accessStaticField * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessStaticField (JNIEnv *env, jclass cls) { jclass clazz; jfieldID fid; jint num; //1.获取ClassField类的Class引用 clazz = (*env)->FindClass(env,"com/study/jnilearn/ClassField"); if (clazz == NULL) { // 错误处理 return; } //2.获取ClassField类静态变量num的属性ID fid = (*env)->GetStaticFieldID(env, clazz, "num", "I"); if (fid == NULL) { return; } // 3.获取静态变量num的值 num = (*env)->GetStaticIntField(env,clazz,fid); printf("In C--->ClassField.num = %d\n", num); // 4.修改静态变量num的值 (*env)->SetStaticIntField(env, clazz, fid, 80); // 删除属部引用 (*env)->DeleteLocalRef(env,clazz); } ~~~ 以上代码是对头文件中函数原型的实现。 *** *** **运行程序,输出结果如下:** ![](https://box.kancloud.cn/2016-02-16_56c2c9473b468.jpg) **代码解析:** **一、访问实例变量** 在main方法中,通过调用accessInstanceField()方法来调用本地函数Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessInstanceField,定位到函数32行: ~~~ j_str = (jstring)(*env)->GetObjectField(env,obj,fid); ~~~ 该函数就是用于获取ClassField对象中num的值。下面是函数的原型: ~~~ jobject (JNICALL *GetObjectField) (JNIEnv *env, jobject obj, jfieldID fieldID); ~~~ 因为实例变量str是String类型,属于引用类型。在JNI中获取引用类型字段的值,调用GetObjectField函数获取。同样的,获取其它类型字段值的函数还有GetIntField,GetFloatField,GetDoubleField,GetBooleanField等。这些函数有一个共同点,函数参数都是一样的,只是函数名不同,我们只需学习其中一个函数如何调用即可,依次类推,就自然知道其它函数的使用方法。 GetObjectField函数接受3个参数,env是JNI函数表指针,obj是实例变量所属的对象,fieldID是变量的ID(也称为属性描述符或签名),和上一章中方法描述符是同一个意思。env和obj参数从Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessInstanceField函数形参列表中可以得到,那fieldID怎么获取呢?了解Java反射的童鞋应该知道,在Java中任何一个类的.class字节码文件被加载到内存中之后,该class子节码文件统一使用Class类来表示该类的一个引用(相当于Java中所有类的基类是Object一样)。然后就可以从该类的Class引用中动态的获取类中的任意方法和属性。注意:Class类在Java SDK继承体系中是一个独立的类,没有继承自Object。请看下面的例子,通过Java反射机制,动态的获取一个类的私有实例变量的值: ~~~ public static void main(String[] args) throws Exception { ClassField obj = new ClassField(); obj.setStr("YangXin"); // 获取ClassField字节码对象的Class引用 Class<?> clazz = obj.getClass(); // 获取str属性 Field field = clazz.getDeclaredField("str"); // 取消权限检查,因为Java语法规定,非public属性是无法在外部访问的 field.setAccessible(true); // 获取obj对象中的str属性的值 String str = (String)field.get(obj); System.out.println("str = " + str); } ~~~ 运行程序后,输出结果当然是打印出str属性的值“YangXin”。所以我们在本地代码中调用JNI函数访问Java对象中某一个属性的时候,首先第一步就是要获取该对象的Class引用,然后在Class中查找需要访问的字段ID,最后调用JNI函数的GetXXXField系列函数,获取字段(属性)的值。上例中,首先调用GetObjectClass函数获取ClassField的Class引用: ~~~ clazz = (*env)->GetObjectClass(env,obj); ~~~ 然后调用GetFieldID函数从Class引用中获取字段的ID(str是字段名,Ljava/lang/String;是字段的类型) ~~~ fid = (*env)->GetFieldID(env,clazz,"str", "Ljava/lang/String;"); ~~~ 最后调用GetObjectField函数,传入实例对象和字段ID,获取属性的值 ~~~ j_str = (jstring)(*env)->GetObjectField(env,obj,fid); ~~~ 调用SetXXXField系列函数,可以修改实例属性的值,最后一个参数为属性的值。引用类型全部调用SetObjectField函数,基本类型调用SetIntField、SetDoubleField、SetBooleanField等 ~~~ (*env)->SetObjectField(env, obj, fid, j_newStr); ~~~ **二、访问静态变量** 访问静态变量和实例变量不同的是,获取字段ID使用GetStaticFieldID,获取和修改字段的值使用Get/SetStaticXXXField系列函数,比如上例中获取和修改静态变量num: ~~~ // 3.获取静态变量num的值 num = (*env)->GetStaticIntField(env,clazz,fid); // 4.修改静态变量num的值 (*env)->SetStaticIntField(env, clazz, fid, 80); ~~~ **总结:** 1、由于JNI函数是直接操作JVM中的数据结构,不受Java访问修饰符的限制。即,在本地代码中可以调用JNI函数可以访问Java对象中的非public属性和方法 **2、访问和修改实例变量操作步聚:**  1>、调用GetObjectClass函数获取实例对象的Class引用  2>、调用GetFieldID函数获取Class引用中某个实例变量的ID  3>、调用GetXXXField函数获取变量的值,需要传入实例变量所属对象和变量ID  4>、调用SetXXXField函数修改变量的值,需要传入实例变量所属对象、变量ID和变量的值 **3、访问和修改静态变量操作步聚:**  1>、调用FindClass函数获取类的Class引用  2>、调用GetStaticFieldID函数获取Class引用中某个静态变量ID  3>、调用GetStaticXXXField函数获取静态变量的值,需要传入变量所属Class的引用和变量ID  4>、调用SetStaticXXXField函数设置静态变量的值,需要传入变量所属Class的引用、变量ID和变量的值 示例代码下载地址:[https://code.csdn.net/xyang81/jnilearn](https://code.csdn.net/xyang81/jnilearn)