Основы Android NDK: вызов Java-методов из C/C++ кода при помощи JNI

Опубликовано: 01.09.2018

В прошлой статье кратко рассмотрел Android NDK, показал как вызывать нативные методы из Java. Разумным продолжением той статьи будет описание того, как вызвать Java методы из C++.

Урок Java 222: Запуск "native" кода

Введение

Определить у класса метод, который хотим вызвать. Получить дескриптор нужного класса. Описать сигнатуру метода. Получить идентификатор метода (ссылку). Вызвать метод у нужного объекта.

Определение методов

Просто определить метод у класса можно, но лучше использовать интерфейсы и реализовать их в нашем классе. Для начала придумаем более-менее практическую задачу, ибо писать примеры на какие-то абстрактные темы не интересно. Предположим, у вас в C++ коде есть таймер, который что-то делает и вызывает через определённые промежутки Java метод. Как пример, рендеринг в игровом движке или опрос сервера и т.д.

Для простоты, скажем, этот таймер будет сообщать о том, сколько времени прошло после запуска. Теперь определим наш интерфейс в Java с этим методом.

public interface NativeCalls { public void sendTime(int time); }

Теперь реализуем его в нашем главном Activity.

@Override public void sendTime(int time){ //просто выводим текст в текст бокс ((TextView)findViewById(R.id.timerText)). setText(Long.toString(time)); }

Данному интерфейсу в нативном коде на C++ будет соответствовать класс NativeCallListener:

class NativeCallListener { public: //сколько прошло времени int timeLeft; //активен ли таймер bool timerOn; NativeCallListener(JNIEnv* pJniEnv, jobject pWrapperInstance); NativeCallListener() {} //апуск таймера void startTimer(); //передать значение в Java метод void sendTime(int time); //отключаем таймер void destroy(); ~NativeCallListener(){} private: JNIEnv* getJniEnv(); //ссылка на метод jmethodID sendTimeID; //ссылка на объект jobject mObjectRef; JavaVM* mJVM; };

Далее необходимо получить дескриптор класса.

Получение дескриптора класса

Для этого есть два способа. Первый использует ссылку на объект:

jclass cl = pJniEnv->GetObjectClass(pWrappedInstance);

Второй позволяет получить дескриптор по имени:

jclass cl = pEnv->FindClass(«ru/suvitruf/androidndk/MainActivity»);

Второй метод не одобряю, ибо в случае смены реализации на стороне java, придётся менять и нативный код, но зато не требуется ссылка для получения дескриптора. Первый метод более удобен, как я считаю.

Полностью инициализация (получение дескриптора класса и ссылки на метод) будет такой:

NativeCallListener::NativeCallListener(JNIEnv* pJniEnv, jobject pWrappedInstance) { pJniEnv->GetJavaVM(&mJVM); mObjectRef = pJniEnv->NewGlobalRef(pWrappedInstance); jclass cl = pJniEnv->GetObjectClass(pWrappedInstance); sendTimeID = pJniEnv->GetMethodID(cl, "sendTime", "(I)V"); }

Cсылки на объекты, переданные в JNI-метод, действительны только в пределах времени выполнения этого метода. При попытки обратится к mObjectRef или pJniEnv после выполнения метода, там будет NULL. Поэтому мы и создаём глобальные ссылки на ни, чтобы потом использовать. Теперь нужен метод для получение JNIEnv:

JNIEnv* NativeCallListener::getJniEnv() { JavaVMAttachArgs attachArgs; attachArgs.version = JNI_VERSION_1_6; attachArgs.name = ">>>TimerThread"; attachArgs.group = NULL; JNIEnv* env; if (mJVM->AttachCurrentThread(&env, &attachArgs) != JNI_OK) { env = NULL; } return env; }

Определение сигнатуры и получение идентификатора метода

Для этого у нас написано это:

sendTimeID = pJniEnv->GetMethodID(cl, "sendTime", "(I)V");

В качестве параметров GetMethodID служат дескриптор класса, имя метода, список параметров и возвращаемого типа «(I)V». В скобках указаны входные параметры, после них — возвращаемый тип. Ниже приведена таблица типов параметров и пару примеров описания методов.

Поддерживаемые JNI типы данных и их коды Java JNI JNI array Код Код массива

boolean	jboolean	jbooleanArray	Z	[Z
byte	jbyte	jbyteArray	B	[B
char	jchar	jcharArray	C	[C
double	jdouble	jdoubleArray	D	[D
float	jfloat	jfloatArray	F	[F
int	jint	jintArray	I	[I
long	jlong	jlongArray	J	[J
short	jshort	jshortArray	S	[S
Object	jobject	jobjectArray	L	[L
Class	jclass	нет	L	[L
String	jstring	нет	L	[L
void	void	нет	V	нет

Вызвать метод у нужного объекта

Теперь необходимо написать код, который использует эти дескрипторы:

void NativeCallListener::sendTime(int time) { JNIEnv* jniEnv = getJniEnv(); jniEnv->CallIntMethod(mObjectRef, sendTimeID, time); }

Осталось написать только метод по инициализации всего этого дела.

JNIEXPORT void JNICALL Java_ru_suvitruf_androidndk_MainActivity_startTimer(JNIEnv *pEnv, jobject pThis, jobject pNativeCallListener) { listener = NativeCallListener(pEnv, pNativeCallListener); LOGI("NativeCall"); listener.startTimer(); } void NativeCallListener::startTimer(){ timerOn = true; timeLeft = 0; LOGI("Start Timer"); while (timerOn) { sleep(1); timeLeft+=1; LOGI("timeLeft %i",timeLeft); sendTime(timeLeft); } }

В Jave определяем метод для инициализации и грузим либу:

native public void startTimer(NativeCalls nativeCallListener); static { System.loadLibrary("AndroidNDK"); } //отдельный поток class MyRunnable implements Runnable { MainActivity activity; public MyRunnable(MainActivity activity){ this.activity = activity; } public void run() { activity.startTimer(activity); } }

Теперь вешаем обработчик на кнопку, создаём поток, где и вызываем этот метод с бесконечным циклом. Казалось бы, всё сделали но…будет ошибка:

android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.

CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views

Довольно частое явление при работе с ndk, когда вы вызываете java из C++ и что-то делаете во вьюхе. Вот только проблема в том, что это разные потоки. В том же GLSurfaceView, когда рендерер создаёте, он будет в новом потоке. И из него для манипуляций с вьюхой надо немного по другому всё делать. Создаём свой хэндел, и через него вызываем метод:

protected Handler handler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(Message msg) { setTime(msg.what); } }; @Override public void sendTime(int time){ handler.sendEmptyMessage(time); }

Теперь в текст боксе будет отображаться время прошедшее с запуска таймера.

Можете скачать исходники AndroidNDK2.rar .