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JNI 本地方法调用 Java 静态方法和实例方法对比；通过本地方法创建 Java 对象；本地方法访问 Java 数组元素；本地方法错误返回给 Java

news 来源：原创 2025/5/21 14:00:10

以下是针对 Java JNI 的详细代码示例和对比分析：

一、调用 Java 静态方法 vs 实例方法

Java 示例类

public class JNIExample {
    public static void staticMethod(int value) {
        System.out.println("Static Method: " + value);
    }

    public void instanceMethod(String msg) {
        System.out.println("Instance Method: " + msg);
    }
}

JNI 实现代码

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_JNIExample_callMethods(JNIEnv *env, jobject obj) {
    // 1. 调用静态方法
    jclass cls = env->GetObjectClass(obj); // 或直接 FindClass("JNIExample")
    jmethodID staticMid = env->GetStaticMethodID(cls, "staticMethod", "(I)V");
    env->CallStaticVoidMethod(cls, staticMid, 42); // 参数为 int 42

    // 2. 调用实例方法
    jmethodID instanceMid = env->GetMethodID(cls, "instanceMethod", "(Ljava/lang/String;)V");
    jstring jmsg = env->NewStringUTF("Hello from JNI");
    env->CallVoidMethod(obj, instanceMid, jmsg); // 需要对象实例 obj
}

对比表格

对比项	静态方法调用	实例方法调用
方法ID获取	`GetStaticMethodID`	`GetMethodID`
调用函数	`CallStaticVoidMethod`等	`CallVoidMethod`等
参数	需要类对象（`cls`）	需要对象实例（`obj`）
适用场景	调用类的静态方法	调用特定对象的实例方法
注意事项	无需对象实例	必须确保对象实例有效

二、通过本地方法创建 Java 对象

Java 类（带构造器）

public class Person {
    public String name;
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
}

JNI 实现代码

extern "C" JNIEXPORT jobject JNICALL Java_JNIExample_createObject(JNIEnv *env, jobject obj) {
    // 1. 获取类对象和构造方法ID
    jclass personCls = env->FindClass("Person");
    jmethodID constructor = env->GetMethodID(personCls, "<init>", "(Ljava/lang/String;)V");

    // 2. 创建新对象并调用构造器
    jstring jname = env->NewStringUTF("Alice");
    jobject personObj = env->NewObject(personCls, constructor, jname);

    return personObj; // 返回新对象给Java层
}

三、访问 Java 数组元素

Java 示例

public class JNIArrayExample {
    public native void processArray(int[] arr);
}

JNI 实现代码

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_JNIArrayExample_processArray(JNIEnv *env, jobject obj, jintArray arr) {
    // 1. 获取数组长度和元素指针
    jsize length = env->GetArrayLength(arr);
    jint* elements = env->GetIntArrayElements(arr, nullptr);

    // 2. 访问/修改元素（示例：打印所有元素）
    for (jsize i = 0; i < length; i++) {
        printf("Element %d: %d\n", i, elements[i]);
    }

    // 3. 释放资源（避免内存泄漏）
    env->ReleaseIntArrayElements(arr, elements, 0); // 0表示不复制回Java数组
}

四、JNI 异常处理（错误返回给 Java）

Java 示例

public class JNIExceptionExample {
    public native void riskyMethod();
}

JNI 实现代码

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_JNIExceptionExample_riskyMethod(JNIEnv *env, jobject obj) {
    // 1. 检查异常发生
    if (/* 某些错误条件 */) {
        // 2. 抛出Java异常（需提前注册异常类）
        jclass exceptionCls = env->FindClass("java/lang/RuntimeException");
        env->ThrowNew(exceptionCls, "JNI Error: Something went wrong!");
    }
}

Java 异常捕获

try {
    JNIExceptionExample example = new JNIExceptionExample();
    example.riskyMethod();
} catch (RuntimeException e) {
    System.out.println("Caught exception: " + e.getMessage());
}

关键总结

操作类型	JNI 函数/方法	注意事项
调用静态方法	`GetStaticMethodID` + `CallStatic...`	需要类对象 `cls`
调用实例方法	`GetMethodID` + `Call...`	需要对象实例 `obj`
创建对象	`GetMethodID`（构造器） + `NewObject`	构造器方法名是 `<init>`
访问数组	`GetIntArrayElements` 等	必须调用 `Release...` 避免内存泄漏
抛出异常	`ThrowNew`	需要提前查找异常类 `FindClass`