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标准的JNI (Java Native Interface) 加载函数 JNI_OnLoad

news 来源：原创 2025/4/21 15:26:45

1.JNI_OnLoad

在 Android Native 开发中，JNI_OnLoad 是动态注册本地方法的标准入口点。以下是一个标准实现示例及其说明：

JNI_OnLoad 标准实现

#include <jni.h>
#include <string>// 声明本地方法对应的 C/C++ 函数
jint native_add(JNIEnv* env, jobject thiz, jint a, jint b) {return a + b;
}// 定义 JNINativeMethod 结构体数组
static JNINativeMethod gMethods[] = {// Java方法名 | 方法签名 | 本地函数指针{"add", "(II)I", (void*)native_add},
};// 缓存 JavaVM 实例（用于后续获取 JNIEnv）
JavaVM* gJavaVM = nullptr;JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {JNIEnv* env = nullptr;jint result = -1;// 1. 获取 JNIEnvif (vm->GetEnv((void**)&env, JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {return JNI_ERR;}// 2. 缓存 JavaVM 实例gJavaVM = vm;// 3. 找到目标 Java 类const char* className = "com/example/MyJniClass";jclass clazz = env->FindClass(className);if (clazz == nullptr) {return JNI_ERR;}// 4. 注册本地方法if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, sizeof(gMethods)/sizeof(gMethods[0])) < 0) {return JNI_ERR;}// 5. 返回使用的 JNI 版本（必须与获取 JNIEnv 时指定的版本一致）return JNI_VERSION_1_6;
}

关键步骤说明

获取 JNIEnv
通过 JavaVM::GetEnv 获取 JNIEnv 指针，需指定 JNI 版本（通常为 JNI_VERSION_1_6）。
缓存 JavaVM
将 JavaVM 实例保存到全局变量中，以便在其他线程中通过 AttachCurrentThread 获取 JNIEnv。
查找 Java 类
使用 FindClass 找到需要注册本地方法的 Java 类（需全限定类名，如 com/example/MyJniClass）。
注册本地方法
调用 RegisterNatives 将 JNINativeMethod 数组中的方法动态注册到目标类。每个 JNINativeMethod 包含：
- Java 方法名：与 Java 代码中的 native 方法名一致。
- 方法签名：描述方法的参数和返回值类型（可通过 javap -s <ClassName> 生成）。
- 本地函数指针：C/C++ 实现的函数地址。
返回 JNI 版本
需返回与 GetEnv 中指定的版本一致的 JNI 版本号（如 JNI_VERSION_1_6）。

注意事项

方法签名
必须与 Java 方法的参数和返回值类型完全匹配。例如：
- (II)I 表示接收两个 int 参数并返回 int。
- (Ljava/lang/String;)V 表示接收一个 String 参数且无返回值。
避免名称改编（C++）
如果使用 C++，需通过 extern "C" 或 #pragma GCC visibility 确保函数名称不被编译器改编：
```
extern "C" JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_MyJniClass_add(JNIEnv*, jobject, jint, jint);
```
错误处理
检查 FindClass 和 RegisterNatives 的返回值，避免因注册失败导致崩溃。
线程安全
通过缓存的 JavaVM，可在其他线程中安全获取 JNIEnv：
```
JNIEnv* env;
gJavaVM->AttachCurrentThread(&env, nullptr);
```

优势（动态注册 vs 静态注册）

更高效：避免运行时通过方法名动态查找本地函数。
更灵活：无需遵循 Java_<Package>_<Class>_<Method> 的命名格式。
可控性：可在 JNI_OnLoad 中集中管理所有注册逻辑。

通过以上实现，可确保本地方法在 JNI 库加载时正确注册，提升代码可维护性和性能。

2.调用JNI_OnLoad

在 Android 开发中，JNI_OnLoad 不是由开发者直接调用的，而是由 Java 虚拟机（JVM）在加载动态库（.so 文件）时自动触发的。以下是它的调用机制和触发方式：

1. `JNI_OnLoad` 的调用机制

当你在 Java 代码中加载一个 JNI 动态库（.so 文件）时，系统会自动检查该库是否实现了 JNI_OnLoad 函数。如果存在，JVM 会在库加载后立即调用它。

触发 `JNI_OnLoad` 的方式

// Java 代码（例如 MainActivity.java）
static {System.loadLibrary("myjni"); // 加载 libmyjni.so
}

System.loadLibrary("myjni")
会尝试加载 libmyjni.so（在 Android 中会自动添加 lib 前缀和 .so 后缀）。
JVM 检查 JNI_OnLoad
如果 libmyjni.so 实现了 JNI_OnLoad，JVM 会在加载后立即调用它。

2. `JNI_OnLoad` 的调用流程

Java 代码调用 System.loadLibrary("myjni")
Android Runtime（ART/Dalvik）加载 libmyjni.so
JVM 检查是否实现了 JNI_OnLoad
- 如果存在，调用 JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)。
- 如果不存在，JNI 会使用默认的静态注册方式（基于 JNIEXPORT 函数名匹配）。
JNI_OnLoad 执行动态注册
- 注册 JNINativeMethod 数组中的本地方法。
- 返回 JNI 版本（如 JNI_VERSION_1_6）。

3. 如何确保 `JNI_OnLoad` 被正确调用？

（1）确保 `.so` 文件正确编译

在 CMakeLists.txt 或 Android.mk 中正确配置：

# CMakeLists.txt
add_library(myjni SHARED native-lib.cpp)

或

# Android.mk
LOCAL_MODULE := myjni
LOCAL_SRC_FILES := native-lib.cpp

（2）确保 Java 代码正确加载库

// 在静态代码块中加载库（避免重复加载）
static {System.loadLibrary("myjni");
}

（3）检查 `JNI_OnLoad` 是否被调用

可以在 JNI_OnLoad 中添加日志：

#include <android/log.h>
#define LOG_TAG "JNI_DEBUG"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {LOGD("JNI_OnLoad called!"); // 检查是否执行// ... 其他注册逻辑return JNI_VERSION_1_6;
}

然后在 logcat 中查看日志：

adb logcat | grep "JNI_DEBUG"

4. 常见问题

（1）`JNI_OnLoad` 没有被调用？

库未正确加载：检查 System.loadLibrary 是否成功执行（无 UnsatisfiedLinkError）。
.so 文件未正确编译：确保 JNI_OnLoad 被包含在最终 .so 中（可通过 nm -D libmyjni.so | grep JNI_OnLoad 检查）。
JNI 版本不匹配：确保 JNI_OnLoad 返回正确的版本（如 JNI_VERSION_1_6）。

（2）`JNI_OnLoad` 和静态注册的区别？

特性	`JNI_OnLoad`（动态注册）	静态注册（默认方式）
注册方式	主动调用 `RegisterNatives`	基于函数名匹配（如 `Java_com_example_MyClass_method`）
性能	更快（避免运行时查找）	较慢（首次调用需解析）
灵活性	可自定义注册逻辑	必须遵循固定命名规则
适用场景	推荐用于复杂项目	简单 JNI 调用