JNI是在学习Android HAL时必须要面临一个知识点，如果你不了解它的机制，不了解它的使用方式，你会被本地代码绕的晕头转向，JNI作为一个中间语言的翻译官在运行Java代码的Android中有着重要的意义，这儿的内容比较多，也是基本的，如果想彻底了解JNI的机制，请查看：
JNI是本地语言编程接口。它允许运行在JVM中的Java代码和用C、C++或汇编写的本地代码相互操作。
在以下几种情况下需要使用到JNI：
l 应用程序依赖于特定平台，平****立的Java类库代码不能满足需要
l 你已经有一个其它语言写的一个库，并且这个库需要通过JNI来访问Java代码
l 需要执行速度要求的代码实现功能，比如低级的汇编代码
通过JNI编程，你可以使用本地方法来：
l 创建、访问、更新Java对象
l 执行运行时类型检查
JVM将JNI接口指针传递给本地方法，本地方法只能在当前线程中访问该接口指针，不能将接口指针传递给其它线程使用。在VM中 JNI接口指针指向的区域用来分配和存储线程本地数据。
当Java代码调用本地方法时，VM将JNI接口指针作为参数传递给本地方法，当同一个Java线程调用本地方法时VM保证传递给本地方法的参数是相同的。不过，不同的Java线程调用本地方法时，本地方法接收到的JNI接口指针是不同的。
在Java里通过System.loadLibrary()来加载动态库，但是，动态库只能被加载一次，因此，通常动态库的加载放在静态初始化语句块中。
通常在动态库中声明大量的函数，这些函数被Java调用，这些本地函数由VM维护在一张函数指针数组中，在本地方法里通过调用JNI方法RegisterNatives()来注册本地方法和Java方法的映射关系。
本地方法可以由C或C++来实现，C语言版本：
由上面两段代码对比可知，本地代码使用C++来实现更简洁。
两段本地代码第一个参数都是JNIEnv*env，它代表了VM里的环境，本地代码可以通过这个env指针对Java代码进行操作，例如：创建Java类对象，调用Java对象方法，获取Java对象属性等。jobject obj相当于Java中的Object类型，它代表调用这个本地方法的对象，例如：如果有new
如果本地方法声明为static类型
用Java代码调用C\C++代码时候，肯定会有参数数据的传递。两者属于不同的编程语言，在数据类型上有很多差别，应该要知道他们彼此之间的对应类型。例如，尽管C拥有int和long的数据类型，但是他们的实现却是取决于具体的平台。在一些平台上，int类型是16位的，而在另外一些平台上市32位的整数。基于这个原因，Java本地接口定义了jint，jlong等等。
由Java类型和C/C++数据类型的对应关系，可以看到，这些新定义的类型名称和Java类型名称具有一致性，只是在前面加了个j，如int对应jint，long对应jlong。
我们看看jni.h和jni_md.h头文件，可以更直观的了解：
wchar_t。所以jchar就是相当于C/C++中的宽字符。所以如果要在本地方法中要定义一个jchar类型的数据，规范的写法应该是jchar c=L'C'; 实际上，所有带j的类型，都是代表Java中的类型，并且jni中的类型接口与本地代码在类型大小是完全匹配的，而在语言层次却不一定相同。在本地方法中与JNI接口调用时，要在内部都要转换，我们在使用的时候也需要小心。
Java对象在C\C++代码中的形式如下：
所有的_j开头的类，都是继承于_jobject，这也是Java语言的特别，所有的类都是Object的子类，这些类就是和Java中的类一一对应，只不过名字稍有不同而已。
在Java中，Class类型代表一个Java类编译的字节码，即：这个Java类，里面包含了这个类的所有信息。在JNI中，同样定义了这样一个类：jclass。了解反射的人都知道Class类是如何重要，可以通过反射获得java类的信息和访问里面的方法和成员变量。 JNIEnv有几个方法可以取得jclass对象：
FindClass会在系统classpath环境变量下寻找name类，注意包的间隔使用 “/ “，而不是”. “，如：
获得对象对应的jclass类型：
获得一个类的父类jclass类型：
JNI本地方法访问Java属性和方法
在JNI调用中，不仅仅Java可以调用本地方法，本地代码也可以调用Java中的方法和成员变量。在Java1.0中“原始的”Java到C的绑定中，程序员可以直接访问对象数据域。然而，直接方法要求虚拟机暴露他们的内部数据布局，基于这个原因，JNI要求程序员通过特殊的JNI函数来获取和设置数据以及调用java方法。
为了在C/C++中表示属性和方法，JNI在jni.h头文件中定义了jfieldID和jmethodID类型来分别代表Java对象的属性和方法。我们在访问或是设置Java属性的时候，首先就要先在本地代码取得代表该Java属性的jfieldID，然后才能在本地代码进行Java属性操作。同样的，我们需要调用Java对象方法时，也是需要取得代表该方法的jmethodID才能进行Java方法调用。
可以看到这四个方法的参数列表都是一模一样的，下面来分析下每个参数的含义：
上一节讲到的jclass类型，相当于Java中的Class类，代表一个Java类，而这里面的代表的就是我们操作的Class类，我们要从这个类里面取的属性和方法的ID。
这是一个常量字符数组，代表我们要取得的方法名或者变量名。
这也是一个常量字符数组，代表我们要取得的方法或变量的签名。
什么是方法或者变量的签名呢？
我们来看下面的例子，如何来获得属性和方法ID：
上述代码中的id_show取得的jmethodID到底是哪个show方法呢？由于Java语言有方法重载的面向对象特性，所以只通过函数名不能明确的让JNI找到Java里对应的方法。所以这就是第三个参数sig的作用，它用于指定要取得的属性或方法的类型签名。
(参数1类型签名参数2类型签名参数3类型签名.......)返回值类型签名
3) 根据获取的ID，来取得和设置属性，以及调用方法。
l 获得、设置属性和静态属性
取得了代表属性和静态属性的jfieldID，就可以使用JNIEnv中提供的方法来获取和设置属性/静态属性。
获取属性/静态属性的形式：
设置属性/静态属性的形式：
Set方法的第一个参数代表要设置的属性所属的对象或jclass对象，第二个参数即属性ID，第三个参数代表要设置的值。
取得了代表方法和静态方法的jmethodID，就可以用在JNIEnv中提供的方法来调用方法和静态方法。
上面的Type这个方法的返回值类型，如Int，Char，Byte等等。
第一个参数代表调用的这个方法所属于的对象，或者这个静态方法所属的类。
后面的参数，就代表这个方法的参数列表了。
上述方法的调用有三种形式：
静态方法的调用方式和成员方法调用一样。
1) 本地代码创建Java对象
JNIEnv提供了下面几个方法来创建一个Java对象：
本地创建Java对象的函数和前面本地调用Java方法很类似：
第一个参数jclass class 代表的你要创建哪个类的对象
第二个参数jmethodID methodID 代表你要使用哪个构造方法ID来创建这个对象。
只要有jclass和jmethodID ，我们就可以在本地方法创建这个Java类的对象。
指的一提的是：由于Java的构造方法的特点，方法名与类名一样，并且没有返回值，所以对于获得构造方法的ID的方法env->GetMethodID(clazz,method_name ,sig)中的第二个参数是固定为类名，第三个参数和要调用的构造方法有关，默认的Java构造方法没有返回值，没有参数。例如：
2) 本地方法对Java字符串的操作
在Java中，字符串String对象是Unicoode（UTF-16）编码，每个字符不论是中文还是英文还是符号，一个字符总是占用两个字节。在C/C++中一个字符是一个字节，
C/C++中的宽字符是两个字节的。所以Java通过JNI接口可以将Java的字符串转换到C/C++的宽字符串（wchar_t*），或是传回一个UTF-8的字符串（char*）到C/C++，反过来，C/C++可以通过一个宽字符串，或是一个UTF-8编码的字符串创建一个Java端的String对象。
可以看下面的一个例子：
由上面的代码可知，从java端取得的String属性或者是方法返回值的String对象，对应在JNI中都是jstring类型，它并不是C/C++中的字符串。所以，我们需要对取得的 jstring类型的字符串进行一系列的转换，才能使用。
JNIEnv提供了一系列的方法来操作字符串：
将一个jstring对象，转换为（UTF-16）编码的宽字符串（jchar*）。
将一个jstring对象，转换为（UTF-8）编码的字符串（char*）。
这两个函数的参数中，第一个参数传入一个指向Java 中String对象的jstring引用。第二个参数传入的是一个jboolean的指针，其值可以为NULL、JNI_TRUE、JNI_FLASE。
如果为JNI_TRUE则表示开辟内存，然后把Java中的String拷贝到这个内存中，然后返回指向这个内存地址的指针。
如果为JNI_FALSE，则直接返回指向Java中String的内存指针。这时不要改变这个内存中的内容，这将破坏String在Java中始终是常量的规则。
如果是NULL，则表示不关心是否拷贝字符串。
使用这两个函数取得的字符，在不适用的时候，要分别对应的使用下面两个函数来释放内存。
第一个参数指定一个jstring变量，即要释放的本地字符串的资源
第二个参数就是要释放的本地字符串
3.6 Java数组在本地代码中的处理
上面是JNIEnv提供给本地代码调用的数组操作函数，大致可以分为下面几类：
2) 对象类型数组的操作
3) 对基本数据类型数组的操作
基本数据类型数组的操作方法比较多，大致可以分为如下几类：
这类函数可以把Java基本类型的数组转换到C/C++中的数组。有两种处理方式，一是拷贝一份传回本地代码，另一种是把指向Java数组的指针直接传回到本地代码，处理完本地化的数组后，通过Realease<Type>ArrayElements来释放数组。处理方式由Get方法的第二个参数isCopied来决定。
其第三个参数mode可以取下面的值：
l 0：对Java的数组进行更新并释放C/C++的数组
1.7局部引用与全局引用
Java代码与本地代码里在进行参数传递与返回值复制的时候，要注意数据类型的匹配。对于int, char等基本类型直接进行拷贝即可，对于Java中的对象类型，通过传递引用实现。VM保证所有的Java对象正确的传递给了本地代码，并且维持这些引用，因此这些对象不会被Java的gc（垃圾收集器）回收。因此，本地代码必须有一种方式来通知VM本地代码不再使用这些Java对象，让gc来回收这些对象。
JNI将传递给本地代码的对象分为两种：局部引用和全局引用。
l 局部引用：只在上层Java调用本地代码的函数内有效，当本地方法返回时，局部引用自动回收。
l 全局引用：只有显示通知VM时，全局引用才会被回收，否则一直有效，Java的gc不会释放该引用的对象。
默认的话，传递给本地代码的引用是局部引用。所有的JNI函数的返回值都是局部引用。
2) 手动释放局部引用情况
虽然局部引用会在本地代码执行之后自动释放，但是有下列情况时，要手动释放：
l 本地代码访问一个很大的Java对象时，在使用完该对象后，本地代码要去执行比较复杂耗时的运算时，由于本地代码还没有返回，Java收集器无法释放该本地引用的对象，这时，应该手动释放掉该引用对象。
这个情形的实质，就是允许程序在native方法执行期间，java的垃圾回收机制有机会回收native代码不在访问的对象。
l 本地代码创建了大量局部引用，这可能会导致JNI局部引用表溢出，此时有必要及时地删除那些不再被使用的局部引用。比如：在本地代码里创建一个很大的对象数组。
在上述循环中，每次都有可能创建一个巨大的字符串数组。在每个迭代之后，native代码需要显示地释放指向字符串元素的局部引用。
l 创建的工具函数，它会被未知的代码调用，在工具函数里使用完的引用要及时释放。
l 不返回的本地函数。例如，一个可能进入无限事件分发的循环中的方法。此时在循环中释放局部引用，是至关重要的，这样才能不会无限期地累积，进而导致内存泄露。
局部引用只在创建它们的线程里有效，本地代码不能将局部引用在多线程间传递。一个线程想要调用另一个线程创建的局部引用是不被允许的。将一个局部引用保存到全局变量中，然后在其它线程中使用它，这是一种错误的编程。
在一个本地方法被多次调用时，可以使用一个全局引用跨越它们。一个全局引用可以跨越多个线程，并且在被程序员手动释放之前，一直有效。和局部引用一样，全局引用保证了所引用的对象不会被垃圾回收。
JNI允许程序员通过局部引用来创建全局引用, 全局引用只能由NewGlobalRef函数创建。
下面是一个使用全局引用例子：
在native代码不再需要访问一个全局引用的时候，应该调用DeleteGlobalRef来释放它。如果调用这个函数失败，Java VM将不会回收对应的对象。
1.8 本地C代码中创建Java对象及本地JNI对象的保存
通常在JVM里创建Java的对象就是创建Java类的实例，再调用Java类的构造方法。而有时Java的对象需要在本地代码里创建。以Android中的Bitmap的构建为例，Bitmap中并没有Java对象创建的代码及外部能访问的构造方法，所以它的实例化是在JNI的c中实现的。
C代码中某次被调用时生成的对象，在其他函数调用时是不可见的，虽然可以设置全局变量但那不是好的解决方式，Android中通常是在Java域中定义一个int型的变量，在本地代码生成对象的地方，与这个Java域的变量关联，在别的使用到的地方，再从这个变量中取值。
在注册native函数之前，C中就已经把Java域中的属性的jfieldID得到了。通过下列方法：
总结一下，c++中生成的对象如何保存和使用：
4) 另外的调用过程中，通过JNIEnv::GetIntField()获取Java对象的属性，再转化为真实的对象类型。
