【Android FFMPEG 开发】C++ 回调 Java 方法 模板 ( JavaVM *vm | JNIEnv *env | jobject instance | 引用类型 | 模板代码示例 )

2023-03-27 18:03:36 浏览数 (1)

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        - [I . Native 调用 Java 方法](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [II . JNIEnv *env 与 jobject instance](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [III . JavaVM *vm](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [IV . 局部引用 与 全局引用 分析](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [V . Native 调用 Java 方法 ( 主线程 )](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [VI . Native 调用 Java 方法 ( 子线程 )](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [VII . Java 层方法](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [VIII . C   Java 调用助手类 ( JavaCallHelper.h 头文件 )](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [IX . C   Java 调用助手类 ( JavaCallHelper.cpp )](https://cloud.tencent.com/developer)
        - [X . Native 入口 C   方法](https://cloud.tencent.com/developer)
I . Native 调用 Java 方法

1 . 前置知识点 : 参考 【Android NDK 开发】JNI 方法解析 ( C/C 调用 Java 方法 | 函数签名 | 调用对象方法 | 调用静态方法 ) 博客内容 , 了解如何在 C 中调用 Java 方法 ;

2 . Native 调用 Java 方法 流程如下 :

① 获取函数签名 : 查找字节码文件 , 使用 javap 获取函数签名 ;

② 反射获取 Java 方法 : 通过调用 jmethodID GetMethodID(jclass clazz, const char* name, const char* sig) 方法获取方法 ID ;

③ 调用 Java 方法 : 通过调用 void CallXxxMethod(jobject obj, jmethodID methodID, …) 方法 , 调用 Java 方法 ;

II . JNIEnv *env 与 jobject instance

1 . 调用 Java 方法所需参数 : 调用 Java 方法需要 JNIEnv *env 参数 和 对应的 jobject instance Java 类参数 ;

① JNIEnv *env : JNI 环境 , 注意子线程的 JNI 环境需要获取 , 主线程的 JNI 环境可以直接从 Native 层实现的 Java 方法中获取 ;

② jobject instance : 在 Native 层的 Java 对象 ;

2 . 主线程 JNIEnv *env 和 jobject instance 获取方法 : 这两个值都可以在 C 中实现的 native 方法中获取 ;

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extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_kim_hsl_ffmpeg_Player_native_1prepare(JNIEnv *env, jobject instance, jstring dataSource_){ ... }

上面的 C 方法是实现的 kim.hsl.ffmpeg.Player 类的 native void native_prepare(String dataSource) 方法 ;

3 . 子线程 JNIEnv *env 获取方法 : 需要使用 JavaVM *vm 获取 , 即 Java 虚拟机参数 ; 获取流程如下 :

① 声明子线程 JNIEnv* 指针 ;

② Java 虚拟机 调用附加线程的方法 ;

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        //子线程 : 需要通过 JavaVM * 获取该子线程的 JNIEnv *
        JNIEnv *env_thread;

        //Java 虚拟机 调用附加线程的方法 , 可以获取当前线程的 JNIEnv* 指针
        vm->AttachCurrentThread(&env_thread, 0);
III . JavaVM *vm

JavaVM *vm 获取方法 : 在 JNI_OnLoad() 方法中获取 ;

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//JNI_OnLoad 中获取的 Java 虚拟机对象放在这里
JavaVM *javaVM;
int JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *r){

    javaVM = vm;

    return JNI_VERSION_1_6;
}

JNI_OnLoad 参考 : 【Android NDK 开发】JNI 动态注册 ( 动态注册流程 | JNI_OnLoad 方法 | JNINativeMethod 结构体 | GetEnv | RegisterNatives ) II . JNI_OnLoad 方法

IV . 局部引用 与 全局引用 分析

1 . 局部引用 与 全局引用 : JavaVM *vm , JNIEnv *env 与 jobject instance 是在方法中获取的 , 如果跨线程调用 , 就需要考虑其引用的类型 , 局部引用 或 全局引用 ;

① 局部引用 : 方法结束后便不能使用了 ;

② 全局引用 : 可以跨方法 , 跨线程调用 ;

2 . 全局引用 : JNIEnv *env 与 JavaVM *vm 本身就是全局引用 , 不用刻意将其转为全局引用 , 可以跨方法跨线程调用 ;

3 . 局部引用 : jobject instance 是 Java_kim_hsl_ffmpeg_Player_native_1prepare 方法中的局部引用 , 如果要跨方法 , 跨线程调用 , 需要将其转为全局引用 ;

4 . 示例解析 : 在下面的构造方法中可以看到 , 针对 JNIEnv *env 与 JavaVM *vm , 没有经过任何处理 , 直接记录下来 , 就可以在其它任何方法 , 任何线程中调用 , 但是 jobject instance Java 对象 , 必须将其转为全局引用 , 才能在其它方法或线程中调用 ;

5 . 参考 :

① 局部引用 : 【Android NDK 开发】JNI 引用 ( 局部引用 | 局部引用作用域 | 局部引用产生 | 局部引用释放 | 代码示例)

② 全局引用 : 【Android NDK 开发】JNI 引用 ( 全局引用 | NewGlobalRef | DeleteGlobalRef )

③ 弱全局引用 : 【Android NDK 开发】JNI 引用 ( 弱全局引用 | NewWeakGlobalRef | DeleteWeakGlobalRef )

V . Native 调用 Java 方法 ( 主线程 )

主线程中可以直接使用 Native 方法中获取的 JNIEnv *env 调用 Java 方法 ;

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        //主线程 : 可以直接使用 JNIEnv * 指针
        env->CallVoidMethod(instance, onErrorId, errorCode);
VI . Native 调用 Java 方法 ( 子线程 )

子线程需要通过 JavaVM * 获取该子线程的 JNIEnv * , 然后通过子线程的 JNIEnv * 调用 Java 方法 ;

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        //子线程 : 需要通过 JavaVM * 获取该子线程的 JNIEnv *
        JNIEnv *env_thread;

        //Java 虚拟机 调用附加线程的方法 , 可以获取当前线程的 JNIEnv* 指针
        vm->AttachCurrentThread(&env_thread, 0);

        //调用 Java 方法
        env_thread->CallVoidMethod(instance, onErrorId, errorCode);

        //解除线程附加
        vm->DetachCurrentThread();

参考 : 【Android NDK 开发】JNI 线程 ( JNI 线程创建 | 线程执行函数 | 非 JNI 方法获取 JNIEnv 与 Java 对象 | 线程获取 JNIEnv | 全局变量设置 )

VII . Java 层方法
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package kim.hsl.ffmpeg;

import android.util.Log;

/**
 * Java 层与 Native 层交互 接口
 */
public class Player implements SurfaceHolder.Callback {

    private static final String TAG = "Player";

    // 加载动态库
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }
    
    /**
     * C   层错误回调函数
     * @param errorCode
     */
    public void onError(int errorCode){
        Log.i(TAG, "出现错误 错误码 : "   errorCode);
    }

    /**
     * C   中 prepare 时回调该方法
     */
    public void onPrepare(){
        Log.i(TAG, "准备完毕 onPrepare");
    }

    native void native_prepare(String dataSource);


}
VIII . C Java 调用助手类 ( JavaCallHelper.h 头文件 )
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//
// Created by octop on 2020/3/2.
// 作用 : 在 C/C   层调用 Java 层函数的帮助类
//       反射 Java 类 , 并调用其方法
//

#ifndef INC_011_FFMPEG_JAVACALLHELPER_H
#define INC_011_FFMPEG_JAVACALLHELPER_H

#include <jni.h>

class JavaCallHelper {

public:

    //构造方法
    JavaCallHelper(JavaVM *vm, JNIEnv *env, jobject instance);

    //析构方法
    ~JavaCallHelper();

    //错误回调方法 , 通过该方法回调错误信息给 Java 层
    void onError(int thread, int errorCode);

    //准备回调方法
    void onPrepare(int thread);

private:

    /*
     * 跨线程相关 :
     *      JNIEnv * 是不能跨线程使用的
     *      如果在线程中反射调用 Java 方法
     *      必须重新获取对应线程的 JNIEnv *env
     */
    JavaVM *vm;
    JNIEnv *env;
    jobject instance;

    //onError 方法对应的 方法 ID
    jmethodID onErrorId;

    //onPrepare 方法对应的 方法 ID
    jmethodID onPrepareId;

};


#endif //INC_011_FFMPEG_JAVACALLHELPER_H
IX . C Java 调用助手类 ( JavaCallHelper.cpp )
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//
// Created by octop on 2020/3/2.
//

#include "JavaCallHelper.h"

JavaCallHelper::JavaCallHelper(JavaVM *vm, JNIEnv *env, jobject instance) {

    /*
     * 如果在子线程调用 Java 方方法
     *      需要借助 JavaVM * vm , 获取子线程的 JNIEnv *env 进行反射调用
     *
     * 如果在主线程调用 Java 方法
     *      可以直接调用主线程传入的 JNIEnv *env 进行反射调用
     *
     * 注意 : jobject 如果要跨方法 , 跨线程调用 , 需要创建全局引用 , 不要使用局部引用
     */

    this->vm = vm;
    this->env = env;
    this->instance = env->NewGlobalRef(instance);


    //初始化 onError 方法反射信息
    jclass clazz = env->GetObjectClass(instance);

    //Java 中对应的方法 public void onError(int errorCode)
    this->onErrorId = env->GetMethodID(clazz, "onError", "(I)V");

    //Java 中对应的 public void onPrepare()
    this->onPrepareId = env->GetMethodID(clazz, "onPrepare", "()V");


}

JavaCallHelper::~JavaCallHelper() {

    //释放全局引用
    env->DeleteGlobalRef(instance);

}

/**
 * 判断 thread 是否是主线程
 *      如果是主线程 :
 *      如果是子线程 :
 *
 *
 * @param thread
 * @param errorCode
 */
void JavaCallHelper::onError(int thread, int errorCode) {

    if(thread == 1){

        //主线程 : 可以直接使用 JNIEnv * 指针
        this->env->CallVoidMethod(instance, onErrorId, errorCode);

    }else{

        //子线程 : 需要通过 JavaVM * 获取该子线程的 JNIEnv *
        JNIEnv *env_thread;

        //Java 虚拟机 调用附加线程的方法 , 可以获取当前线程的 JNIEnv* 指针
        vm->AttachCurrentThread(&env_thread, 0);

        //调用 Java 方法
        env_thread->CallVoidMethod(instance, onErrorId, errorCode);

        //解除线程附加
        vm->DetachCurrentThread();

    }

}

void JavaCallHelper::onPrepare(int thread) {

    if(thread == 1){

        //主线程 : 可以直接使用 JNIEnv * 指针
        this->env->CallVoidMethod(instance, onPrepareId);

    }else{

        //子线程 : 需要通过 JavaVM * 获取该子线程的 JNIEnv *
        JNIEnv *env_thread;

        //Java 虚拟机 调用附加线程的方法 , 可以获取当前线程的 JNIEnv* 指针
        vm->AttachCurrentThread(&env_thread, 0);

        //调用 Java 方法
        env_thread->CallVoidMethod(instance, onPrepareId);

        //解除线程附加
        vm->DetachCurrentThread();

    }

}
X . Native 入口 C 方法
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#include <jni.h>
#include <string>
#include "FFMPEG.h"

//声明 FFMPEG 类
FFMPEG *ffmpeg = 0;

//JNI_OnLoad 中获取的 Java 虚拟机对象放在这里
JavaVM *javaVM;
int JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *r){

    javaVM = vm;

    return JNI_VERSION_1_6;
}


extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_kim_hsl_ffmpeg_Player_native_1prepare(JNIEnv *env, jobject instance, jstring dataSource_) {

	//创建 Java 调用类
    JavaCallHelper * javaCallHelper = new JavaCallHelper(javaVM, env, instance);

	//调用 Java 层的 onPrepare 方法
	callHelper->onPrepare(2);
}
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