java jni 入门6 - 调用Java方法 静态和非静态

参考：《Java核心技术 卷II：高级特性》第12章 本地方法

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本地方法常常需要从传递给它的对象那里得到某种服务。本文首先使用非静态方法进行操作，然后介绍静态方法

Printf3Test.java

/**
 * @time 15-11-12
 * @author zj
*/
import java.io.*;

class Printf3Test {
	public static void main(String[] args) {
		double price = 44.95;
		double tax = 7.75;
		double amountDue = price * (1 + tax / 100);
		PrintWriter out = new PrintWriter(System.out);
		Printf3.fprint(out, "Amount due = %8.2f
", amountDue);
		out.flush();
	}
}

Printf3.java

/**
 * @time 15-11-12
 * @author zj
*/
import java.io.*;

class Printf3 {
	public static native void fprint(PrintWriter out, String format, double x);

	static {
		System.loadLibrary("Printf3");
	}
}

Printf3.c

/**
 * @time 15-11-12
 * @author zj
*/

#include "Printf3.h"
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <float.h>

/**
 @param format a string containing a printf specifier
	(such as "%8.2f"). Substrings "%%" are skipped.
 @return a pointer to the format specifier (skipping the "%")
	or NULL if there wasn"t a unique format specifier	
*/
char* find_format(const char format[]) {
	char *p;
	char *q;

	p=strchr(format, "%");
	while (p != NULL && *(p+1) == "%") /* skip %% */
		p = strchr(p+2, "%");
	if (p == NULL) 
		return NULL;		
	/* now check that % is unique */
	p++;
	q = strchr(p, "%");
	while (q != NULL && *(q+1) == "%") /* skip %% */
		q = strchr(q+2, "%");
	if (q != NULL)
		return NULL; /* not unique */
	q = p + strspn(p, "-0+#"); /* skip past flags */
	q += strspn(q, "0123456789"); /* skip past field width */
	if (*q == ".") {
		q++;
		q += strspn(q, "0123456789");
	}
	/* skip past precision */
	if (strchr("eEfFgG", *q) == NULL)
		return NULL;
	/* not a floating-point format */
	return p;
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_Printf3_fprint
  (JNIEnv *env, jclass cl, jobject out, jstring format, jdouble x) {
	const char *cformat;
	char *fmt;
	jstring str;
	jclass class_PrintWriter;
	jmethodID id_print;

	cformat = (*env)->GetStringUTFChars(env, format, NULL);
	fmt = find_format(cformat);
	if (fmt == NULL) 
		str = format;
	else {
		char *cstr;
		int width = atoi(fmt);
		if (width == 0)
			width = DBL_DIG + 10;
		cstr = (char*)malloc(strlen(cformat)+width);
		sprintf(cstr, cformat, x);
		str = (*env)->NewStringUTF(env, cstr);
		free(cstr);
	}
	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, format, cformat);

	/* now call ps.print(str) */

	/* get the class */
	class_PrintWriter = (*env)->GetObjectClass(env, out);
		
	/* get the method ID */
	id_print = (*env)->GetMethodID(env, class_PrintWriter, "print", "(Ljava/lang/String;)V");

	/* call the method */
	(*env)->CallVoidMethod(env, out, id_print, str);
}

详细讲解：

先增强Printf类，给它增加一个与C函数fprintf类似的方法。也就是说，它能够在任意PrintWriter对象上打印一个字符串。

下面是用Java编写的该方法的定义：

class Printf3 {
     .......
     public native static void fprint(PrintWriter out, String s, double x); 
     .......
}

首先把要打印的字符串编成一个String对象str，就像我们在sprint方法中已经实现的那样。然后，从实现本地方法的C函数调用PrintWriter类的print方法。

使用如下函数调用，就可以从C调用任何Java方法：

(*env)->CallXxxMethod(env, implicit parameter, methodID, explicit parameters)

根据方法的返回类型，用Void , Int , Object等来替换Xxx。就像你需要一个fieldID来访问某个对象的一个域，需要一个方法的ID来调用方法。你可以通过调用JNI函数GetMethodID，并且提供该类 ， 方法的名字和方法签名来获得方法ID。

PrintWriter类有几个名为print的重载方法。基于这个原因，必须提供一个字符串，描述你想要用的特定函数的参数和返回值。例如，如果想要用

void print(java.lang.String)

必须把签名“编”为字符串"(Ljava/lang/String;)V"

下面是进行方法调用的完整步骤：

1.获取隐式参数的类。

2.获取方法ID。

3.进行调用。

/* get the class */
class_PrintWriter = (*env)->GetObjectClass(env, out);

/* get the method ID */
id_print = (*env)->GetMethodID(env, class_PrintWriter, "print", "(Ljava/lang/String;)V");

/* call the method */
(*env)->CallVoidMethod(env, out, id_print, str);

note：数值型的方法ID和域ID在概念上和反射API中的Method和Field对象相似。可以使用以下函数在两者间进行转换：

jobject ToReflectedMethod(JNIEnv *env, jclass class, jmethodID methodID);
//returns Method object
methodID FromReflectedMethodID(JNIEnv *env, jobject method);
jobject ToReflectedField(JNIEnv *env, jclass class, jfieldID fieldID);
//returns Field object
fieldID FromReflectedField(JNIEnv *env, jobject field)

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静态方法

从本地方法调用静态方法与调用非静态方法类似。两者的差别是：

1.要用GetStaticMethodID和CallStaticXxxMethod函数。

2.当调用方法时，要提供类对象，而不是隐含的参数对象。

例如，从本地方法调用以下静态方法：

System.getProperty("java.class.path")

这个调用的返回值是给出了当前类路径的字符串。

首先，必须找到要用的类。因为没有System类的对象可供使用，故使用FindClass而非GetObjectClass:

jclass class_System = (*env)->FindClass(env, "java/lang/System");

接着，需要静态getProperty方法的ID。该方法的编码签名是：

"(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;"

既然参数和返回值都是字符串。因此，获取方法ID为：

jmethodID id_getProperty = (*env)->GetStaticMethodID(env, class_System, "getProperty", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");

最后，进行调用。注意，类对象被传递给了CallStaticObjectMethod函数：

jobject obj_ret = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, class_System, id_getProperty, (*env)->NewStringUTF(env, "java.class.path"));

该方法的返回值是jobject类型的。如果想要把它当作字符串操作，必须把它转型为jstring。

jstring str_ret = (jstring)obj_ret;

注意：在C中，jstring和jclass类型同后面将要介绍的数组类型一样，都是与jobject等价的类型。因此，在C语言中，前面例子中的转型并不是严格必需的。当时在C++中，这些类型被定义为对拥有正确继承层次关系的"哑类"的指针。例如，将一个jstring不经过转型便赋给jobject在C++中是合法的，当时将jobject赋给jstring必须先转型。

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构造器

本地方法可以通过调用构造器来创建新的Java对象。可以调用NewObject函数来调用构造器。

jobject obj_new = (*env)->NewObject(env, methodID, construction parameters);

可以通过指定方法名为"<init>"，并指定构造器(返回值为void)的编码签名，从GetMethodID函数中获取该调用必须的方法ID。例如，使用本地方法创建FileOutputStream对象：

const char[] fileName = "...";
jstring str_fileName = (*env)->NewStringUTF(env, fileName);
jclass class_FileOuputStream = (*env)->FindClass(env, "java/io/FileOutputStream");
jmethodID id_FieldOutputStream = (*env)->GetMethodID(env, class_FileOutputStream, "<init>", "(Ljava/lang/String;)V");
jobject obj_stream = (*env)->NewObject(env, class_FileOutputStream, id_FileOutputStream, str_fileName);

注意，构造器的签名接受一个java.lang.String类型的参数，返回类型为void。

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执行Java方法详解：

jmethodID GetMethodID(JNIEnv *env, jclass cl, const char name[], const char methodSignature[])

返回类中某个方法的标识符

Xxx CallXxxMethod(JNIEnv *env, jobject obj, jmethodID id, args)

调用一个方法。返回类型Xxx是Object , Boolean , Byte , Char , Short , Int , Long , Float 或 Double之一。函数有一个可变的参数个数，只要把方法参数附加到方法ID之后即可。

jmethodID GetStaticMethodID(JNIEnv *env, jclass cl, const char name[], const char methodsignature[])

返回类的某个静态方法的标识符

Xxx CallStaticXxxMethod(JNIEnv *env, jclass cl, jmethodID id, args)

调用一个静态方法。返回类型Xxx是Object , Boolean , Byte , Char , Short , Int , Long , Float 或 Double之一。函数有一个可变的参数个数，只要吧方法参数附加到方法ID之后即可。

jobject NewObject(JNIEnv *env, jclass cl, jmethodID id, args)

调用构造器。函数ID从带有函数名为"<init>"和返回类型为void的GetMethodID获取。函数有一个可变的参数个数，只要吧方法参数附加到方法ID之后即可。