【0】README

1） 本文部分文字描述 转自 core java volume 2 ， 旨在理解 本地方法（JNI）——访问域+字符串参数 的基础知识 ；
2） for source code, please visit https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/tree/master/coreJavaAdvanced/chapter12/chapter12_4

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【1】本地方法（JNI）——访问域相关

0）相关JNI函数定义：

• 0.1）GetDoubleField 和 SetDoubleField函数： 获取和设置fieldID 的值， 因为salary是 double 类型的；

/* get the field value */ jdouble salary = (*env)->GetDoubleField(env, obj, id_salary);   salary += increment;   /* set the field value */(*env)->SetDoubleField(env, obj, id_salary, salary);

• 0.2）对于其他类型可以使用的函数有： GetIntField/SetIntField， GetObjectField/SetObjectField；其通用语法是： （干货——这叫调用特殊的JNI函数来获取和设置数据的值）

x=(*env)->GetXxxField(env, this_obj, fieldId);
(*env)->SetXxxField(env, this_obj, fieldID, x);

• 0.3）这里 fieldID： 他是一个特殊类型 jfieldID 的值， jfieldID 标识结构中的一个域， 而 Xxx 代表java 数据类型（Object, Boolean, Byte 或其他）；

• 0.4）为了获得 fieldID， 必须先获得一个表示类的值， 有两种方法可以实现此目的。

  • 0.4.1）GetObjectClass函数：可以返回任意对象的类； 如，

    jclass class_Employee = (*env)->GetObjectClass(env, obj);

  • 0.4.2）FindClass函数： 可以让你以字符串形式来指定类名（要用 / 代替句号作为包名间的分隔符）：

    jclass class_string = (*env)->FindClass(env, “java/lang/String”);

• 0.5）之后可以使用GetFieldId 函数： 获得fieldId， 必须提供域的名字， 他的签名 和 他的类型编码；

  jfield id_salary = (*env)->GetFieldId(env, class_Employee, “salary”, “D”); // 字符串D 表示 double；

1）our destination（调用 Employee类的本地方法）

2） detailed steps：

• step1） javah 导出类的头文件；
  

• step2）拷贝上述头文件中 raiseSalary的函数原型 到新建的 Employee.c中， 并提供 raiseSalary 的 C 语言实现；

  
  #include "com_corejava_chapter12_4_Employee.h"#include <stdio.h>JNIEXPORT void JNICALL Java_com_corejava_chapter12_14_Employee_raiseSalary(JNIEnv * env, jobject obj, jdouble increment)
  {/* get the class == Employee 类 */jclass class_Employee = (*env)->GetObjectClass(env, obj);/* get the field ID == salary域标识符 */jfieldID id_salary = (*env)->GetFieldId(env, class_Employee, "salary", "D");// attention jfieldID not ifieldId ,  GetFieldId not GetFieldId/* get the field value == salary 域值*/jdouble salary = (*env)->GetDoubleField(env, obj, id_salary);salary += increment;/* set the field value == salary 域值设置器 */(*env)->SetDoubleField(env, obj, id_salary, salary);
  }

• 

• Warning）

  • w1）类引用只在本地方法返回之前有效；因此，不能在你的代码中缓存GetObjectClass 的返回值；
  • w2）不要将类引用保存下来以供以后的方法调用重复使用；

  • w3）必须在每次执行本地方法时都调用 GetObjectClass， 如果你无法忍受这一点， 必须调用 NewGlobalRef 来锁定该引用；

    static jclass class_X=0;
    static jfieldId id_a;
    …
    if(class_X == 0)
    {
    jclass cx = (*env)->GetObjectClass(env, obj); // env == 函数列表指针；
    class_X = (*env)->NewGlobalRef(env, cx); // 锁定引用；
    id_a = (*env)->GetFieldId(env, cls, “a”, “……”);
    }

  • w4） 现在，你可以在后买你的调用中使用类引用和域ID了。 当你结束对类的使用时， 务必调用：

    (*env)->DeleteGlobalRef(env, class_X);

• step3） 编译 Employee.c 文件，并编译到 动态装载库 libEmployee.so；
  

• step4）将动态装载库拷贝到 java.lib.path 路径下， 并运行javaTest ：
  
  

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【2】访问静态域

1）访问静态域和访问非静态域类似。你要使用 GetStaticFieldID 和 GetStaticXxxField/SetStaticXxxField 函数。
2） 它们几乎与非静态的情形一样，只有两个区别（Distinctness）：

• D1）由于没有对象， 必须使用FindClass 代替 GetObjectClass 来获得类引用；
• D2）访问域时， 要提供类而非实例对象；

3）看个荔枝： 下面给出的是怎样得到 System.out 的 引用代码：

/*  get the class */
jclass class_System = (*env)->FindClass(env, "java/lang/System"); 
/* get the field ID */
jfieldID id_out = (*env)->GetStaticFieldID(env, class_System, "out", "Ljava/io/PrintStream;");
/*  get the field value */
jobject obj_out = (*env)->GetStaticField(env, class_System, id_out);

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【3】本地方法（JNI）——字符串参数（本节没有实际代码，故仅供了解吧，有机会再更新上代码)

（干货——字符串参数讲的是，怎样把字符串传入或传出本地方法）
1）problem+solution：

• 1.1）problem： java中的字符串是 UTF-16 编码点的序列， 而 C 的字符串则是以 null 结尾的字节序列， 所以在这两种语言中的字符串是很不一样的；
• 1.2）solution： java本地接口 有两组操作字符串的函数： 一组是把 java 字符串转换为 “改良的UTF-8”字节序列； 另一组将他们转换为 UTF-16 数值的数组， 也就是说转换为 jchar 数组；

Attention） 标准的UTF-8编码和 改良的UTF-8编码的区别：

• A1） 标准UTF-8编码： 这些字符编码是4字节序列；
• A2）改良的UTF-16 编码： 在改良的编码中， 这些字符首先被编码为 一对 UTF-16编码的替代品， 然后再对 每个替代品用 UTF-8 编码，总共产生6字节编码；
• A3） 这有点笨拙， 但这是个历史原因造成的意外， 编写java 虚拟机规范的时候 Unicode 还局限在 16位；

2） jstring类型：　带有字符串参数的本地方法实际上都要接受一个 jstring 类型的值， 而带有字符串参数返回值的本地方法必须返回一个 jstring 类型的值。 JNI 函数将读入并构造出这些 jstring 对象；
3）看个荔枝（下面是对 NewStringUTF 函数的一个调用）：

 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_HelloNative_getGreeting(JNIEnv *env, jclass cl)
{jstring jstr;char greeting[] = "hello, native method. \n";jstr = (*env)->NewStringUTF(env, greeting);return jstr;
}

4） env指针： 所有对 JNI 函数的调用都使用到了 env 指针， 该指针是每个本地方法的第一个参数。

• 4.1） env 指针定义： env指针是 指向函数指针表的指针（参见图12-2）， 所以，你必须在每个JNI 调用前面加上 (*env)-> ， 以便实际上解析对 函数指针的引用。 而且，env 是每一个JNI 函数的第一个参数；* （干货—— env 指针定义）
  

5）NewStringUTF函数： 该函数从包含ASCII 字符的字符数组，或者更一般的“改良的UTF-8”编码的字节序列，创建一个新的 jstring；

• 5.1） GetStringUTFChars 函数： 而读取现有 jstring 对象的内容，需要使用 GetStringUTFChars 函数， 该函数返回指向描述字符串的 “改良UTF-8”字符的 const jbyte* 指针；
• 5.2）注意， 具体的虚拟机可以为其内部的字符串表示自由选择编码机制， 所以，你可以得到实际的 java 字符串的字符指针；
• 5.3）另一方面： 如果虚拟机使用 UTF-16 或 UTF-32 字符作为其内部字符串的表示， 那么该函数会分配一个新的内存块来存储等价的 “改良的UTF-8”编码字符；

6） 垃圾回收器： 虚拟机必须知道你何时使用完字符串，　这样他就能够进行垃圾回收。垃圾回收器是在一个　独立线程中运行的，　他能够中断本地方法的执行；　基于这个原因，　你必须调用ReleaseStringUTFChars 函数；
7）另外： 可以通过调用 GetStringRegion 或 GetStringUTFRegion 方法来提供你自己的缓存， 以存放字符串的字符；
8）GetStringUTFLength函数：返回字符串的 “改良的UTF-8”编码所需的字符个数；