IntelliJ IDEA平台下JNI编程（五）—本地C代码创建Java对象及引用

2023年2月18日 268次阅读 来源: huachao1001

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本文学习如何在C代码中创建Java对象和对象数组，前面我们学习了C代码中访问Java对象的属性和方法，其实在创建对象时本质上也就是调用构造函数，因此本文知识学习起来也很轻松。有了前面学习数组创建的方法后，C代码创建对象数组同样很容易，下面开始学习吧~

1. C代码创建Java对象

创建Java对象本质就是调用构造函数，这与上一篇文章中提到的调用方法使用方法一致。下面直接贴代码：

package com.huachao.java;

/**
 * Created by HuaChao on 2017/03/23.
 */

public class HelloJNI {


    static {
        System.loadLibrary("HelloJNI");
    }

    private String name;

    private HelloJNI(String name) {
        this.name = name;
    }


    public static native HelloJNI getInstance();


    public static void main(String[] args) {
        HelloJNI obj = HelloJNI.getInstance();
        System.out.println(obj.name);

    }

}

接下来在c代码中完成对getInstance()的实现。

#include<jni.h>
#include <stdio.h>
#include "com_huachao_java_HelloJNI.h"

JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_huachao_java_HelloJNI_getInstance
  (JNIEnv * env,jobject thisObj){

        jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/huachao/java/HelloJNI");

        //获取构造函数的ID
        jmethodID midInit = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "(Ljava/lang/String;)V");
        if (NULL == midInit) return NULL;
        // 调用构造函数
        jstring name=(*env)->NewStringUTF(env, "HuaChao");
        jobject newObj = (*env)->NewObject(env, cls, midInit, name);

        return newObj;
}

有一点需要注意，在调用HellJNI(String name)构造函数时，需要先将c的本地字符串转为jstring类型，即调用NewStringUTF函数，再作为参数传入。运行结果如下：

HuaChao

2. C代码创建对象数组

创建对象数组其实就是结合对象的创建和数组的创建来实现，都是前面学过的知识。在HelloJNI.java中加入getArray函数，并且修改main函数如下：

 public static native HelloJNI[] getArray(String[] names);
 
 public static void main(String[] args) {
      String[] names = {"HuaChao", "Lianjin"};
      HelloJNI[] arr = HelloJNI.getArray(names);
      for (HelloJNI obj : arr) {
          System.out.println("name:" + obj.name);
      }

  }

在本地C代码中，对应getArray函数的实现如下：

JNIEXPORT jobjectArray JNICALL Java_com_huachao_java_HelloJNI_getArray
 (JNIEnv * env,jobject thisObj,jobjectArray names){

      // 获取HelloJNI类的引用
       jclass clazz = (*env)->FindClass(env, "com/huachao/java/HelloJNI");
       //获取构造函数的ID
       jmethodID midInit = (*env)->GetMethodID(env, clazz, "<init>", "(Ljava/lang/String;)V");
       // 获取数组长度
       jsize length = (*env)->GetArrayLength(env, names);
       jobjectArray outJNIArray = (*env)->NewObjectArray(env, length, clazz, NULL);
       //遍历names数组
       int i;
       for (i = 0; i < length; i++) {
          jstring name = (*env)->GetObjectArrayElement(env, names, i);
          if (NULL == name)
                return NULL;
           jobject newObj = (*env)->NewObject(env, clazz, midInit, name);
          (*env)->SetObjectArrayElement(env, outJNIArray, i, newObj);
       }

       return outJNIArray;
 }

最后，运行如下：

name:HuaChao
name:Lianjin

3. C代码对Java类的局部和全局引用

与Java代码类似，在C代码函数里面创建的对象时，对对象的引用为局部引用，当函数执行结束时，引用无效。但是如果在函数外对对象进行引用，引用会一直有效，直到程序结束。前面我们频繁地用到了jclass和jmethodID以及jfieldID，下面我们尝试将其作为c代码的全局引用。

首先看看Java中代码。

package com.huachao.java;

/**
 * Created by HuaChao on 2017/03/23.
 */

public class HelloJNI {


    static {
        System.loadLibrary("HelloJNI");
    }

    private String name;

    private HelloJNI(String name) {
        this.name = name;
    }


    public static native HelloJNI getInstance();


    public static void main(String[] args) {
        HelloJNI obj1 = HelloJNI.getInstance();
        HelloJNI obj2 = HelloJNI.getInstance();
        System.out.println("obj1:--->>name=" + obj1.name);
        System.out.println("obj2:--->>name=" + obj2.name);
    }

}

然后在C代码中，将jclass和jmethodID对象作为全局变量

#include<jni.h>
#include <stdio.h>
#include "com_huachao_java_HelloJNI.h"
static jclass cls;
static jmethodID midInit;
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_huachao_java_HelloJNI_getInstance
  (JNIEnv * env,jobject thisObj){

        //如果cls为null，则调用FindClass赋值
        if(NULL==cls){
            cls = (*env)->FindClass(env, "com/huachao/java/HelloJNI");
        }
        if(NULL==cls) return NULL;

        //如果midInit为NULL，获取构造函数的ID
        if(NULL==midInit){
            midInit = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "(Ljava/lang/String;)V");
        }
        if (NULL == midInit) return NULL;
        // 调用构造函数
        jstring name=(*env)->NewStringUTF(env, "HuaChao");
        jobject newObj = (*env)->NewObject(env, cls, midInit, name);

        return newObj;
}

点击运行，发现报错！！！！！

为什么会出现这样的情况呢？主要是第一次调用FindClass()函数时，能正常获取到com.huachao.java.HelloJNI类对象，并作为全局静态变量存储。但是，在接下来调用中，引用不再有效，虽然此时cls变量不为NULL，主要原因是FindClass()返回的是一个局部引用，当函数执行结束时，引用将变为无效的引用。

为了解决这个问题，可以通过调用NewGlobalRef函数将局部引用转为全局引用。完成转换后，记得将局部引用删除。修改c代码如下：

#include<jni.h>
#include <stdio.h>
#include "com_huachao_java_HelloJNI.h"
static jclass cls;
static jmethodID midInit;
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_huachao_java_HelloJNI_getInstance
  (JNIEnv * env,jobject thisObj){

        //如果cls为null，则调用FindClass赋值
        if(NULL==cls){
           jclass clsLocal = (*env)->FindClass(env, "com/huachao/java/HelloJNI");
           //局部引用转为全局引用
           cls = (*env)->NewGlobalRef(env, clsLocal);
           //删除局部引用
           (*env)->DeleteLocalRef(env, clsLocal);
        }
        if(NULL==cls) return NULL;

        //如果midInit为NULL，获取构造函数的ID
        if(NULL==midInit){
            midInit = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "(Ljava/lang/String;)V");
        }
        if (NULL == midInit) return NULL;
        // 调用构造函数
        jstring name=(*env)->NewStringUTF(env, "HuaChao");
        jobject newObj = (*env)->NewObject(env, cls, midInit, name);

        return newObj;
}

运行结果如下：

obj1:--->>name=HuaChao
obj2:--->>name=HuaChao

细心的同学会发现，同为全局引用，为什么jclass全局引用需要将本地引用转为全局引用，而jmethodID对象却不需要？注意，jmethodID和jfieldID并不是jobject对象，无需转换。

    原文作者：huachao1001
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/19a6c3577cab
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