Android開發(fā)實踐：Java層與Jni層的數(shù)組傳遞

Android開發(fā)中，經(jīng)常會在Java代碼與Jni層之間傳遞數(shù)組（byte[]），一個典型的應(yīng)用是Java層把需要發(fā)送給客戶端的數(shù)據(jù)流傳遞到Jni層，由Jni層的Socket代碼發(fā)送出去，當然，Jni層也需要把從Socket接收到的數(shù)據(jù)流返回給Java層。我簡單地總結(jié)了一下，從Java層到Jni層，從Jni層到JAVA層，各有3種傳遞方式，下面用代碼示例簡單地介紹一下。

示例代碼的主要文件有兩個，一個是Native.java，是Java層的類；另一個是Native.c，是JNI層的文件，關(guān)鍵的地方我都用注釋添加到代碼中了，完整的代碼見博文后面的附件。

一、 從Java傳遞數(shù)組到Jni層

Jni層接收到Java層傳遞過來的byte[]數(shù)組，一般有2個函數(shù)來獲取它的值，一個 GetByteArrayRegion，另一個是 GetByteArrayElements ，前者是進行值拷貝，將Java端數(shù)組的數(shù)據(jù)拷貝到本地的數(shù)組中，后者是指針的形式，將本地的數(shù)組指針直接指向Java端的數(shù)組地址，其實本質(zhì)上是JVM在堆上分配的這個數(shù)組對象上增加一個引用計數(shù)，保證垃圾回收的時候不要釋放，從而交給本地的指針使用，使用完畢后指針一定要記得通過ReleaseByteArrayElements進行釋放，否則會產(chǎn)生內(nèi)存泄露。

首先看Native.java的定義：

再看看對應(yīng)的native.c的實現(xiàn)代碼：

二、 從Jni層傳遞數(shù)組到Java層

把Jni層定義的數(shù)組傳遞到Java層，一般有兩種方法，一種是通過native函數(shù)的返回值來傳遞，另一種是通過jni層回調(diào)java層的函數(shù)來傳遞，后者多用于jni的線程中。無論哪種方法，都離不開 SetByteArrayRegion 函數(shù)，該函數(shù)將本地的數(shù)組數(shù)據(jù)拷貝到了 Java 端的數(shù)組中。下面只介紹前一種方式，即通過native函數(shù)返回值的方式傳遞jni層的數(shù)組，回調(diào)的方式其實用法類似，就不詳細介紹了。

首先看Native.java的定義：

   再看看native.c是如何實現(xiàn)的：

由上述代碼示例可以看出，首先通過 NewByteArray 在堆上分配數(shù)組對象，然后通過SetByteArrayRegion 把本地的數(shù)組數(shù)據(jù)拷貝到堆上分配的數(shù)組中去，然后通過返回值將分配的數(shù)組對象返回到Java層即可。對于回調(diào)的方式，這幾步操作也是一樣的，唯一的不同是，回調(diào)方式不是以返回值的方式將數(shù)組對象返回給Java層，而是在回調(diào)函數(shù)中，以回調(diào)函數(shù)參數(shù)的形式返回給Java層。

三、 Direct Buffer 方式傳遞

Java和Jni層的數(shù)組傳遞還有一個比較重要的方式，就是通過Direct Buffer來傳遞，這種方式類似于在堆上創(chuàng)建創(chuàng)建了一個Java和Jni層共享的整塊內(nèi)存區(qū)域，無論是Java層或者Jni層均可訪問這塊內(nèi)存，并且Java端與Jni端同步變化，由于是采用的是共享內(nèi)存的方式，因此相比于普通的數(shù)組傳遞，效率更高，但是由于構(gòu)造/析構(gòu)/維護這塊共享內(nèi)存的代價比較大，所以小數(shù)據(jù)量的數(shù)組建議還是采用上述方式，Direct Buffer方式更適合長期使用頻繁訪問的大塊內(nèi)存的共享。具體使用方法介紹如下：

首先看Native.java的定義：

再看看native.c是如何實現(xiàn)的：

由上述代碼可以看出，其中使用起來還是很簡單的，Jni層只需要通過GetDirectBufferAddress函數(shù)即可獲取到這塊共享的內(nèi)存的地址，Direct Buffer的管理工作均由操作系統(tǒng)來負責。

四、 總結(jié)

關(guān)于Java與Jni層的數(shù)組傳遞就介紹到這里了，其實并不復雜，希望上述代碼對初學者能有所幫助，有任何疑問或者不清楚的地方歡迎留言或者來信lujun.hust@gmail.com交流，或者關(guān)注我的新浪微博 @盧_俊 獲取最新的文章和資訊。