ndk08_JNI数组(快速排序),引用,异常处理,缓存策略

一、JNI访问java数组

  • 1.JNI访问数组并使用qsort快速排序

      JNIEXPORT void JNICALL Java_com_Jni_1Test_giveArray
      (JNIEnv * env, jobject jobj, jintArray arr) {
          //申明排序用的比较函数
          int compare(jint * a, jint *b);
      
          //java数组转换为JNI数组
          jint *elemts = (*env)->GetIntArrayElements(env, arr, NULL);
          if (elemts == NULL){return;}//非空判断
          //获取java数组长度
          int len = (*env)->GetArrayLength(env, arr);
          
          //qsortC语言快速排序函数
          //elemts:需要排序的数组
          //len:数组长度
          //sizeof(jint):数组元素的宽度
          //compare:比较函数
          qsort(elemts, len, sizeof(jint), compare);
      
          //JNI操作 释放可能的内存 将JNI修改的数据重新写回原来的内存
          (*env)->ReleaseIntArrayElements(env, arr, elemts, JNI_COMMIT);
      }
      
      //C语言中 布尔型的定义:所有>0的都为true,<=0为false
      int compare(jint * a, jint *b) {
          return *a - *b;
      }
    
  • 2.jni访问引用类型的数组

      /*
       * java中定义JNI方法
       * public native String[] initStringArray(int size);
       */
    
      JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_hubin_Jni_1Test_initStringArray
      (JNIEnv * env, jobject jobj, jint size) {
          //创建jobjectArray 数组
          jobjectArray result;
          jclass jclz;
          int i;
      
          //反射找到对应java对象
          jclz = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String");
          if (jclz == NULL) {return NULL;}
          result = (*env)->NewObjectArray(env, size, jclz, jobj);
          if (result == NULL) {return NULL;}
          
          //赋值
          for (i = 0; i < size; i++) {
              //C字符串
              char * c_str = (char *)malloc(256);
              memset(c_str, 0, 256);
      
              //将int 转换成为char
              sprintf(c_str, "hello num: %d\n", i);
      
              //C ->jstring
              jstring str = (*env)->NewStringUTF(env, c_str);
              if (str == NULL) {return NULL;}
      
              //将jstring赋值给数组
              (*env)->SetObjectArrayElement(env, result, i, str);
              free(c_str); //释放
              c_str = NULL;
              //(*env)->DeleteGlobalRef(env, str);
          }
      
          //返回jobjectArray
          return result;
      }
    

二、引用

  • 1.局部引用
    // 定义方式多样:FindClass,NewObject,GetObjectClass,NewCharArray.... NewLocalRef() 这些都是引用
    //释放方式: 1 方法调用完JVM 会自动释放 2.DeleteLocalRef
    // 不能在多线程里面使用
    JNIEXPORT void JNICALL Java_com_hubin_Jni_1Test_localRef
    (JNIEnv * env, jobject jobj) {
        int i = 0;
        for (i = 0; i < 5; i++)
        {
            jclass cls = (*env)->FindClass(env, "java/util/Date");
            jmethodID jmid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "()V");
            //创建一个Date类型的局部引用
            jobject obj = (*env)->NewObject(env, cls, jmid);
            //使用这个引用
    
            //释放引用(JNI局部引用表里面最多存放512个引用,所以要及时释放避免引用溢出)
            (*env)->DeleteLocalRef(env, cls);
            (*env)->DeleteLocalRef(env, obj);
        }
    }
  • 2.全局引用

      /*
       * java中native方法
       * 创建: public native void createGlobalRef(); 
       * 获取: public native String getGlobalRef();
       * 释放: public native void delGlobalRef();
       */
      
      //跨线程,跨方法使用
      // NewGlobalRef 是创建全局引用的唯一方法
      jstring global_str;
      JNIEXPORT void JNICALL Java_com_hubin_Jni_1Test_createGlobalRef
      (JNIEnv * env, jobject jobj) {
          jobject obj = (*env)->NewStringUTF(env, "JNI is intersting");
          global_str = (*env)->NewGlobalRef(env, obj); //创建全局引用的唯一方法
      }
      
      JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_hubin_Jni_1Test_getGlobalRef
      (JNIEnv * env, jobject jobj) {
          return global_str;
      }
      
      JNIEXPORT void JNICALL Java_com_hubin_Jni_1Test_delGlobalRef
      (JNIEnv * env, jobject jobj) {
          (*env)->DeleteGlobalRef(env, global_str);
      }
    
  • 3.弱全局引用

      //弱全局引用类(似于java中的弱引用)
      //它不会阻止GC,/跨线程,跨方法使用
      jclass g_weak_cls;
      JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_hubin_Jni_1Test_createWeakRef
      (JNIEnv * env, jobject jobj) {
          jclass cls_string = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String");
          g_weak_cls = (*env)->NewWeakGlobalRef(env, cls_string);
          return g_weak_cls;
      }
    

三、JNI异常处理

1>JNI层检查并抛出异常

    //JNI 异常处理(java中的try不能捕获JNI发生的异常)
    JNIEXPORT void JNICALL Java_com_hubin_Jni_1Test_exception
    (JNIEnv * env, jobject jobj) {
        jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
        jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "key", "Ljava/lang/String;");
    
        //检查是否发送异常
        jthrowable ex = (*env)->ExceptionOccurred(env);
        // 判断异常是否发生
        if (ex != NULL) {
            jclass newExc;
            //清空JNI 产生的异常(清空掉异常以后java代码会继续往下执行)
            (*env)->ExceptionClear(env);
            //IllegalArgumentException 创建一个java层可以识别到的异常
            newExc = (*env)->FindClass(env, "java/lang/IllegalArgumentException");
            if (newExc == NULL){
                printf("exception\n");
                return;
            }
            //抛出一个异常
            (*env)->ThrowNew(env, newExc, "Throw exception from JNI: GetFieldID faild ");
        }
    }

2> java层捕获异常

    try{
        jni_Test.exception(); //调用JNI方法的地方
    }catch(Exception e){
        System.out.println(e.tostring());
    }

四、缓存策略

  • 1.局部静态变量进行缓存

      JNIEXPORT void JNICALL Java_com_hubin_Jni_1Test_cached
      (JNIEnv * env, jobject jobj) {
          jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
          //static 存储在静态区 只需要定义和初始化一次 之后就只需直接使用 生命周期很长
          static jfieldID fid = NULL; //静态的变量
          if (fid == NULL) {
              fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "key", "Ljava/lang/String;");
              printf("GetFieldID\n");
          }
      }
    
  • 2.全局变量

      jfieldID fid_glb;
      JNIEXPORT void JNICALL Java_com_hubin_Jni_1Test_cachedGlobal
      (JNIEnv * env, jclass cls) {
          if (fid_glb == NULL) {
              fid_glb = (*env)->GetFieldID(env, cls, "key", "Ljava/lang/String;");
          }
      }
    
  • 3.缓存策略和弱引用联合使用带来的问题

1> C中代码(有问题的代码模拟)

    //局部引用第二次调用的时候可能已经被释放 会产生野指针
    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JniMain_AcessCacheNewString
    (JNIEnv * env, jobject jobj) {
        //定义一个静态的局部变量(尽量避免使用这种情况的使用)
        static jclass cls_string = NULL;
        if (cls_string == NULL)
        {
            printf("alvin in Java_JniMain_AcessCache_newString out: \n");
            //给局部静态变量赋一个局部引用
            cls_string = (*env)->FindClass(env, "com/hubin/jni/Test");
        }
        //使用这个静态局部变量 
        jmethodID jmid = (*env)->GetMethodID(env, cls_string, "getRef", "(I)I");
        jthrowable ex = (*env)->ExceptionOccurred(env);
        if (ex != NULL)
        {
            jclass newExc;
            // 让java 继续运行
            (*env)->ExceptionDescribe(env);//输出关于这个异常的描述
            (*env)->ExceptionClear(env);
            printf("C exceptions happend\n");
        }
        
        printf("alvin out Java_JniMain_AcessCache_newString\n");
        return NULL;
    }
    
    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_hubin_Jni_1Test_AcessCF
    (JNIEnv * env, jobject jobj) {
        //Sleep(100);
        return Java_JniMain_AcessCacheNewString(env, jobj);
    }

2> java中测试代码

    for(int i= 0;i<100;i++){
        jni_Test.AcessCF(); //多次调用jni方法
        //大数组申请大量内存,触发GC
        long[] ar = new long[1024*1024];
    }
    原文作者:IT魔幻师
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/106f1341c443
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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