浅谈 JNIEnv 和 JavaVM

一、概念

1. JavaVm

JavaVM 是虚拟机在 JNI 层的代表，一个进程只有一个 JavaVM，所有的线程共用一个 JavaVM。

2. JNIEnv

JNIEnv 表示 Java 调用 native 语言的环境，是一个封装了几乎全部 JNI 方法的指针。

JNIEnv 只在创建它的线程生效，不能跨线程传递，不同线程的 JNIEnv 彼此独立。

native 环境中创建的线程，如果需要访问 JNI，必须要调用 AttachCurrentThread 关联，并使用 DetachCurrentThread 解除链接。

二、两种代码风格（C/C++）

JavaVM 和 JNIEnv 在 C 语言环境下和 C++ 环境下调用是有区别的，主要表现在：

C风格：(*env)->NewStringUTF(env, “Hellow World!”);

C++风格：env->NewStringUTF(“Hellow World!”);

建议使用 C++ 风格，这也是大部分代码使用的形式。

注意：C++ 风格其实只是封装了 C 风格，使得调用更加简介方便。

三、定义

1. JavaVM 和 JNIEnv 在

中的定义如下：

#if defined(__cplusplus) typedef _JNIEnv JNIEnv; typedef _JavaVM JavaVM; #else typedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv; typedef const struct JNIInvokeInterface* JavaVM; #endif

这里分了 C 和 C++。如果是 C++ 环境下，则只是对 _JNIEnv 和 _JavaVM 的一个重命名；如果是 C 环境下，则是指向 JNINativeInterface 结构体和 JNIInvokeInterface 结构体的指针。

2. 继续看 JNINativeInterface 结构体和 JNIInvokeInterface 结构体的定义

struct JNINativeInterface { ... jint (*GetVersion)(JNIEnv *); jclass (*DefineClass)(JNIEnv*, const char*, jobject, const jbyte*, jsize); jclass (*FindClass)(JNIEnv*, const char*); ... }; struct JNIInvokeInterface { void* reserved0; void* reserved1; void* reserved2; jint (*DestroyJavaVM)(JavaVM*); jint (*AttachCurrentThread)(JavaVM*, JNIEnv, void*); jint (*DetachCurrentThread)(JavaVM*); jint (*GetEnv)(JavaVM*, void, jint); jint (*AttachCurrentThreadAsDaemon)(JavaVM*, JNIEnv, void*); };

出于篇幅考虑，这里省略了一下 JNINativeInterface 结构体，它里面还包含了大量的方法。

所以我们可以知道，C 风格下的 JavaVM 和 JNIEnv 就是指向的这两个结构体的指针，通过这两个指针我们可以调用到这两个结构体里的各个方法。那么 C++ 风格下的 _JNIEnv 和 _JavaVM 又是怎么定义的呢？

3. _JNIEnv 和 _JavaVM

struct _JNIEnv { /* do not rename this; it does not seem to be entirely opaque */ const struct JNINativeInterface* functions; #if defined(__cplusplus) jint GetVersion() { return functions->GetVersion(this); } jclass DefineClass(const char *name, jobject loader, const jbyte* buf, jsize bufLen) { return functions->DefineClass(this, name, loader, buf, bufLen); } jclass FindClass(const char* name) { return functions->FindClass(this, name); } ... #endif /*__cplusplus*/ }; struct _JavaVM { const struct JNIInvokeInterface* functions; #if defined(__cplusplus) jint DestroyJavaVM() { return functions->DestroyJavaVM(this); } jint AttachCurrentThread(JNIEnv p_env, void* thr_args) { return functions->AttachCurrentThread(this, p_env, thr_args); } jint DetachCurrentThread() { return functions->DetachCurrentThread(this); } jint GetEnv(void env, jint version) { return functions->GetEnv(this, env, version); } jint AttachCurrentThreadAsDaemon(JNIEnv p_env, void* thr_args) { return functions->AttachCurrentThreadAsDaemon(this, p_env, thr_args); } #endif /*__cplusplus*/ };

这里还是省略了很多 _JNIEnv 里的方法。

通过上面代码我们可以看到，_JNIEnv 和 _JavaVM 其实只是对 JNINativeInterface 和 JNIInvokeInterface 结构体的一层封装，实际调用和操作的还是 JNINativeInterface 和 JNIInvokeInterface 里的方法。

四、总结

以上，我们可以简单的了解和认识到 JavaVM 和 JNIEnv 在 JNI 开发中扮演的角色，我们 JNI 的绝大多数操作都是通过这两者来调用到 JNINativeInterface 和 JNIInvokeInterface 结构体里的相关方法。

其中 JavaVM 是一个全局变量，一个进程只有一个 JavaVM 对象。

而 JNIEnv 是一个线程拥有一个，不同线程的 JNIEnv 彼此独立。

最后由于 JavaVM 和 JNIEnv 在 C/C++ 环境下的实现不同，所以产生了两种代码风格，即：

C风格：(*env)->NewStringUTF(env, “Hellow World!”);

C++风格：env->NewStringUTF(“Hellow World!”);

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其它：

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