1 概述

JNI不是Android特有的，是通用的。用于Java与C++（C)层代码的相互调用。
Java是解释型语言，虽然JVM经过了很多优化，性能大大提高，但是始终比不上C++这种编译型语言。
从Android架构来看，framework层为Java语言编写，但是很多实际运行的却是在Native层（C\C++语言编写）。

2 应用层JNI开发

App应用开发时可以创建C++工程，会默认创建JNI调用关系
MainActivity

public class MainActivity extends AppCompatActivity {// Used to load the 'jnidemo' library on application startup.static {System.loadLibrary("jnidemo");}private ActivityMainBinding binding;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);binding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());setContentView(binding.getRoot());// Example of a call to a native methodTextView tv = binding.sampleText;tv.setText(stringFromJNI());}/*** A native method that is implemented by the 'jnidemo' native library,* which is packaged with this application.*/public native String stringFromJNI();
}

首先导入libjnidemo.so，这是C++代码编译后的产物
stringFromJNI方法由native关键字修饰，表示具体实现是C++函数，会调用C++函数。
native-lib.cpp

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_jnidemo_MainActivity_stringFromJNI(JNIEnv* env,jobject /* this */) {std::string hello = "Hello from C++";return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

默认C++工程会生成一个cpp文件，该文件的编译使用cmake。
文件中自动生成了一个函数，这个函数就是对应于stringFromJNI这个Java方法的C++函数。这里采用的是静态注册的方式使Java方法与C++函数产生对应关系。当在Java调用stringFromJNI方法时就会调用到C++中的Java_com_example_jnidemo_MainActivity_stringFromJNI函数。

3 JNI数据结构

jni拥有自己的数据结构，与Java和C++有对应关系，这个从jni.h的定义中就能推断出来
jni.h

/* Primitive types that match up with Java equivalents. */
typedef uint8_t  jboolean; /* unsigned 8 bits */
typedef int8_t   jbyte;    /* signed 8 bits */
typedef uint16_t jchar;    /* unsigned 16 bits */
typedef int16_t  jshort;   /* signed 16 bits */
typedef int32_t  jint;     /* signed 32 bits */
typedef int64_t  jlong;    /* signed 64 bits */
typedef float    jfloat;   /* 32-bit IEEE 754 */
typedef double   jdouble;  /* 64-bit IEEE 754 *//* "cardinal indices and sizes" */
typedef jint     jsize;

基本数据类型的定义，与Java的基本数据类型对应

typedef _jobject*       jobject;
typedef _jclass*        jclass;
typedef _jstring*       jstring;
typedef _jarray*        jarray;
typedef _jobjectArray*  jobjectArray;
typedef _jbooleanArray* jbooleanArray;
typedef _jbyteArray*    jbyteArray;
typedef _jcharArray*    jcharArray;
typedef _jshortArray*   jshortArray;
typedef _jintArray*     jintArray;
typedef _jlongArray*    jlongArray;
typedef _jfloatArray*   jfloatArray;
typedef _jdoubleArray*  jdoubleArray;
typedef _jthrowable*    jthrowable;
typedef _jobject*       jweak;

对象的定义，对应于Java中的引用。其中jobject对应于Java中的实例对象，jclass对应于Java中的Class。其他就对应于Java中各种数组。

3 JNI注册

3.1 静态注册

静态注册通过java方法名来查找so中标志有JNIEXPORT和JNICALL宏定义的特定名称的函数
以上面的为例stringFromJNI对应于Java_com_example_jnidemo_MainActivity_stringFromJNI，可以看出C++对应函数命名为：Java_包名（.替换成_）_类名_方法名

3.2 动态注册

JNI的动态注册依赖方法签名，每一个Java函数都有其特定的方法签名，使用javap -s可以查看字节码文件中方法签名
对于以下类

package com.example.jnidemo;public class Test {int a;int b;public String test(){return "test";}public native String stringFromJNI();public native String add(int a, int b);
}

javac编译成class文件之后，执行

javap -s .\Test.class

会输出方法签名

public class com.example.jnidemo.Test {int a;descriptor: Iint b;descriptor: Ipublic com.example.jnidemo.Test();descriptor: ()Vpublic java.lang.String test();descriptor: ()Ljava/lang/String;public native java.lang.String stringFromJNI();descriptor: ()Ljava/lang/String;public native java.lang.String add(int, int);descriptor: (II)Ljava/lang/String;
}

类似(II)Ljava/lang/String就是add方法的签名，包含了两个int值的参数，所以括号里面是两个I，后面是返回值类型。

jstring Add(JNIEnv *env, jobject object, jint a, jint b)
{printf("Add");return env->NewStringUTF("Add");
}JNINativeMethod getNativeMethods[]={{"add", "(II)Ljava/lang/String;",(void*)Add},
};
int register_android_method(JNIEnv *env) {jclass clazz = env->FindClass("com/example/jnidemo/MainActivity");if (clazz == nullptr) {return JNI_ERR;}return env->RegisterNatives(clazz, getNativeMethods, sizeof(getNativeMethods)/sizeof(JNINativeMethod));
}extern "C" jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{JNIEnv* env = NULL;(void)reserved;if(vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {return JNI_ERR;}if(NULL == env) {printf("JNI_OnLoad env is null.");return JNI_ERR;}if (register_android_method(env) < 0) {printf("register method fail.");return JNI_ERR;}return JNI_VERSION_1_4;
}

当System.loadLibrary加载so时，会查找so中的JNI_OnLoad并执行。然后调用register_android_method中的RegisterNatives完成jni的动态注册，完成了java方法与JNI函数的映射关系。