JNIEnv详解

2.3　JNI总管：JNIEnv

在Log系统的实例中，JNI层实现方法和注册方法中都使用了JNIEnv这个指针，通过它调用JNI函数，访问Java虚拟机，进而操作Java对象。JNIEnv是JNI编程中最重要的概念，本节将详细介绍它。首先看JNIEnv的体系结构，如图2-2所示。

在图2-2中可以看到，JNIEnv首先指向一个线程相关的结构，该结构又指向一个指针数组，在这个指针数组中的每个元素最终指向一个JNI函数。所以可以通过JNIEnv去调用JNI函数。

打开jni.h文件看看这部分内容是如何设计的。由于不同平台上有不同的jni.h文件，只需要取一个加以分析，这里打开libnativehelper/include/nativehelper/jni.h。

在jni.h中，为了兼容C和C++两种代码，使用宏__cplusplus加以区分。

首先看JNIEnv在文件中是如何定义的：

1. struct _JNIEnv;  
2. struct _JavaVM;  
3. typedef const struct JNINativeInterface* C_JNIEnv;  
4. #if defined(__cplusplus)   //C++  
5. typedef _JNIEnv JNIEnv;   //C++中JNIEnv的类型  
6. typedef _JavaVM JavaVM;  
7. #else  
8. typedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv; //C中JNIEnv的类型  
9. typedef const struct JNIInvokeInterface* JavaVM;  
10. #endif 

这里仅仅是用typedef关键字做了类型定义。那么_JNIEnv和JNINativeInterface又是什么类型呢？_JNIEnv结构体的源码如下：

1. struct _JNIEnv {  
2.    const struct JNINativeInterface* functions;  
3. #if defined(__cplusplus)  
4. jclass FindClass(const char* name)  
5. { return functions->FindClass(this, name); }  
6.   ……  
7. jint ThrowNew(jclass clazz, const char* message)  
8. { return functions->ThrowNew(this, clazz, message); }  
9.   …… 

以上是对 const struct JNINativeInterface*类型的包装，并间接调用了const struct  JNINativeInterface* 上定义的方法。继续分析JNINativeInterface 的定义，代码如下：

1. struct JNINativeInterface {  
2.   ……  
3.   jclass      (*FindClass)(JNIEnv*, const char*);  
4.   jint        (*ThrowNew)(JNIEnv *, jclass, const char *);  
5.   …… 

这里才真正涉及JNI函数的调用。当然，这里也只是个接口，具体的实现要参考虚拟机实现。

最终可以得到如下结论：

C++中：JNIEnv就是struct _JNIEnv。 JNIEnv* env等价于struct _JNIEnv*env，在调用JNI函数的时候，只需要env-> FindClass(JNIEnv*, const char*)，就会间接调用JNINativeInterface结构体里定义的函数指针，而无需首先对env解引用。

C中：JNIEnv就是const struct JNINativeInterface*。JNIEnv* env实际等价于const struct JNINativeInterface**? env，因此要得到JNINativeInterface结构体内的函数指针就必须先对env解引用得到(*env)，即const struct JNINativeInterface*，这个指针才是真正指向JNINativeInterface结构体的指针，然后再通过它调用具体的JNI函数。因此需要这样调用：(*env)-> FindClass(JNIEnv*, const char*)。

注意　JNIEnv只在当前线程中有效。本地方法不能将JNIEnv从一个线程传递到另一个线程中。相同的 Java 线程中对本地方法多次调用时，传递给该本地方法的JNIEnv是相同的。但是，一个本地方法可被不同的 Java 线程所调用，因此可以接受不同的 JNIEnv。