北向应用集成三方库——NAPI 导出类对象

2024-08-23 20:32:02 浏览数 (1)

简介

js调用napi的数据,对于简单的数据类型,只需要napi返回对应类型的napi_value数据即可 (详情参照napi数据类型类型与同步调用)。但是对于一些复杂的数据类型(如我们常用c的类对象),是不能直接返回一个napi_value数据的。这时我们需要对这些数据进行一系列操作后将其导出,这样js才能使用导出后的对象。

本文以导出类对象为例来说明napi导出对象的具体过程。

类对象导出的具体过程:

NAPI导出类对象具体实现

这里我们以导出NapiTest类为例说明导出一个类的实现过程

定义NapiTest类以及相关方法

NapiTest类主要实现了接收js设置的数据并将该数据返回到js应用中,具体定义如下(NapiTest.h):

代码语言:c复制
class NapiTest {
public:
  NapiTest() : mEnv(nullptr), mRef(nullptr) {
  }
  ~NapiTest();
  
  static napi_value Create(napi_env env, napi_callback_info info);  // 创建NapiTest类的实体,并将实体返回到应用端,该方法为js创建一个类实体,因此需要将该接口对外导出
  static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports);         // 初始化js类并设置对应属性并将其导出。

private:
	static napi_value SetMsg(napi_env env, napi_callback_info info);            // 设置数据,此方法给到js直接调用,因此需要将该接口对外导出
    static napi_value GetMsg(napi_env env, napi_callback_info info);          // 获取数据,此方法给到js直接调用,因此需要将该接口对外导出
    static napi_value Constructor(napi_env env, napi_callback_info info);     // 定义js结构体时实际的构建函数
    static void Destructor(napi_env env, void *nativeObject, void *finalize); // 释放资源的函数(类似类的析构函数)
    
    static napi_ref sConstructor_;  // 生命周期变量
    static std::string _msg;        // 设置和获取数据的变量
    napi_env mEnv = nullptr;        // 记录环境变量
    napi_ref mRef = nullptr;        // 记录生命周期变量
};

将NapiTest定义为js类

  • 在定义js类之前,需要先设置类对外导出的方法
代码语言:c复制
  napi_property_descriptor desc[] = {
      { "getMsg", nullptr, NapiTest::GetMsg, nullptr, nullptr, nullptr,
          napi_default, nullptr },
      { "setMsg", nullptr, NapiTest::SetMsg, nullptr, nullptr, nullptr, 
        napi_default, nullptr },
  }
  • 定义js类
代码语言:c复制
  napi_value mConstructor = nullptr;
  if (napi_define_class(env, NAPI_CLASS_NAME, NAPI_AUTO_LENGTH, Constructor, nullptr,
      sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc, &mConstructor) != napi_ok) {
      return nullptr;
  }

使用到函数说明:

代码语言:c复制
  napi_status napi_define_class(napi_env env,
                            const char* utf8name,
                            size_t length,
                            napi_callback constructor,
                            void* data,
                            size_t property_count,
                            const napi_property_descriptor* properties,
                            napi_value* resu

功能:将c类定义为js的类

参数说明:

  • in env: 调用api的环境
  • in utf8name: c类的名字
  • in length: c类名字的长度,默认自动长度使用NAPI_AUTO_LENGTH
  • in constructor: 处理构造类实例的回调函数
  • in data: 作为回调信息的数据属性传递给构造函数回调的可选数据
  • in property_count: 属性数组参数中的个数
  • in properties: 属性数组
  • out result: 通过类构造函数绑定类实例的napi_value对象

返回:调用成功返回0,失败返回其他

  • 实现js类的构造函数

当js应用通过new方法获取类对象的时候,此时会调用 napi_define_class 中设置 constructor 回调函数,该函数实现方法如下:

代码语言:c复制
  napi_value NapiTest::Constructor(napi_env env, napi_callback_info info)
  {
    napi_value undefineVar = nullptr, thisVar = nullptr;
      napi_get_undefined(env, &undefineVar);
      
      if (napi_get_cb_info(env, info, nullptr, nullptr, &thisVar, nullptr) ==
          napi_ok && thisVar != nullptr) {
          // 创建NapiTest 实例
          NapiTest *reference = new NapiTest(env);
          // 绑定实例类创建NapiTest到导出的对象result
          if (napi_wrap(env, thisVar, reinterpret_cast<void *>(reference),
              NapiTest::Destructor, nullptr, &(reference->mRef)) == napi_ok) {
              return thisVar;
          }
  
          return thisVar;
      }
      
      return undefineVar;
  }

其中NapiTest::Destructo方法是用来释放创建的对象:

代码语言:c复制
  void NapiTest::Destructor(napi_env env, void *nativeObject, void *finalize)
  {
      NapiTest *test = reinterpret_cast<NapiTest*>(nativeObject);
      test->~NapiTest();
  }

使用到函数说明:

代码语言:c复制
  napi_status napi_wrap(napi_env env,
                    napi_value js_object,
                    void* native_object,
                    napi_finalize finalize_cb,
                    void* finalize_hint,
                    napi_ref* result);

功能:将c类实例绑定到js对象,并关联对应的生命周期

参数说明:

  • in env: 调用api的环境
  • in js_object: 绑定c类实例的js对象
  • in native_object: 类实例对象
  • in finalize_cb: 释放实例对象的回调函数
  • in finalize_hint: 传递给回调函数的数据
  • out result: 绑定js对象的引用

返回:调用成功返回0,失败返回其他

导出js类

  • 创建生命周期(生命周期相关可以参考文档napi生命周期) 在设置类导出前,需要先创建生命周期
代码语言:c复制
  if (napi_create_reference(env, mConstructor , 1, &sConstructor_) != napi_ok) {
      return nullptr;
  }

mConstructor 定义js类时返回的代表类的构造函数的数据

sConstructor_ 生命周期变量

  • 将类导出到exports中 将类以属性值的方式导出
代码语言:c复制
  if (napi_set_named_property(env, exports, NAPI_CLASS_NAME, constructor) !=  napi_ok) {
      return nullptr;
  }

通过以上步骤,我们基本实现了NapiTest这个类的导出。

注意:以上实现都是在类的Init方法中,我们只需要在NAPI注册的接口中调用该Init即可。

创建类的实例对象

js应用除了调用new方法获取类的实例外,我们也可以提供一些方法让js应用获取对应的类的实例,如在我们的NapiTest类中,我们定义了一个Create方法,该方法实现了NapiTest类实例的获取。具体实现如下:

代码语言:c复制
napi_value NapiTest::Create(napi_env env, napi_callback_info info) {
    napi_status status;
    napi_value constructor = nullptr, result = nullptr;
    // 获取生命周期变量
    status = napi_get_reference_value(env, sConstructor_, &constructor);

    // 创建生命周期内的实例对象并将其返回
    status = napi_new_instance(env, constructor, 0, nullptr, &result);
    auto napiTest = new NapiTest();
    // 绑定实例类创建NapiTest到导出的对象result
    if (napi_wrap(env, result, reinterpret_cast<void *>(napiTest), Destructor,
    	nullptr, &(napiTest->mRef)) == napi_ok) {
        return result;
    }
    
    return nullptr;
}

在napi接口的注册中将该方法以接口的方式导出,应用层就可以直接调用该接口并获取到该类的实例对。

特别说明:如果单独实现了一个类实例获取的方法,那么js的类构造函数可以不实现。

实现NAPI接口的注册

我们已helloworld为列,

  • 新建一个hello.cpp,定义模块
代码语言:c复制
  static napi_module demoModule = {
      .nm_version =1,
      .nm_flags = 0,
      .nm_filename = nullptr,
      .nm_register_func = Init,
      .nm_modname = "hello",
      .nm_priv = ((void*)0),
      .reserved = { 0 },
  };
  • 实现模块的Init
代码语言:c复制
  EXTERN_C_START
  static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports)
  {
    napi_property_descriptor desc[] = {
        { "create", nullptr, NapiTest::Create, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr }   // 单独导出 create 方法,js应用可以直接调用Create方法获取类实例
    };
    
    napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);

    return NapiTest::Init(env, exports);    // 导出类以及类的方法
  }
  EXTERN_C_END
  • 模块注册
代码语言:c复制
  // 注册 hello模块
  extern "C" __attribute__((constructor)) void RegisterHelloModule(void)
  {
      napi_module_register(&demoModule);
  }

至此,我们完成了整个napi接口注册以及napi类的导出。

应用调用NAPI实例

导出接口

在使用该NAPI的时候,我们需要在ts文件(路径在entrysrcmaincpptypeslibentryindex.d.ts),声明以下内容:

代码语言:js复制
export const create : () => NapiTest;
export class  NapiTest {
    setMsg(msg: string): void;
    getMsg(): string;
}

该文件申明了NAPI接口中导出的方法和类

应用调用

新建一个helloworld的ETS工程,该工程中包含一个按键,我们可以通过该按键进行数据的在native c中存储和获取

  • 导出napi对应的库(之前NAPI接口生成的库名为libentry.so)
代码语言:js复制
  import testNapi from "libentry.so";
  • 定义变量 tt
代码语言:js复制
  struct Index {
    @State message: string = 'Hello World'
    @State flag:number = 0
    tt = testNapi.create();
  
    build() {
      Row() {
        Column() {
          Text(this.message)
            .fontSize(50)
            .fontWeight(FontWeight.Bold)
            .onClick(() => {
            })
        }
        .width('100%')
      }
      .height('100%')
    }
  • 在按键中调用对应的接口并输出内容
代码语言:js复制
  if (this.falg == 0) {
      this.flag = 2
      this.tt.setMsg("1 1")
  } else {
      this.flag = 0
      this.tt.setMsg("1-1")
  }
  console.info("[NapiTest]:"   this.tt.getMsg()   " = "   this.flag);

通过IDE LOG信息可以查看到,当按多次下按钮时,出现交替以下信息:

代码语言:js复制
  02200/JsApp: [NapiTest]: 1 1 = 2
  02200/JsApp: [NapiTest]: 1-1 = 0 

写在最后

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