【Android JNI】JNIEnv和JavaVM的区别

JNI的实现可涉及两个关键类:JNIEnv和JavaVM。

JavaVM：这个代表java的虚拟机。所有的工作都是从获取虚拟机的接口开始的。

第一种方式，在加载动态链接库的时候，JVM会调用JNI_OnLoad(JavaVM* jvm, void* reserved)（如果定义了该函数）。第一个参数会传入JavaVM指针。

第二种方式，在native code中调用JNI_CreateJavaVM(&jvm, (void**)&env, &vm_args)可以得到JavaVM指针。

两种情况下，都可以用全局变量，比如JavaVM* g_jvm来保存获得的指针以便在任意上下文中使用。

Android系统是利用第二种方式Invocation interface来创建JVM的。

JNIEnv：JNI Interface Pointer, 是提供JNI Native函数的基础环境，线程相关，不同线程的JNIEnv相互独立。

JNIEnv只在当前线程中有效。本地方法不能将JNIEnv从一个线程传递到另一个线程中。相同的 Java 线程中对本地方法多次调用时，传递给该本地方法的JNIEnv是相同的。但是，一个本地方法可被不同的 Java 线程所调用，因此可以接受不同的 JNIEnv。

JavaVM则可以在进程中的各线程间共享。理论上一个进程可以有多个JavaVM,但Android只允许一个（JavaVm and JIEnv）。需要强调的是JNIEnv是跟线程相关的。sdk文档中强调了do not cache JNIEnv*，要用的时候在不同线程中再通过JavaVM *jvm的方法来获取与当前线程相关的JNIEnv*。两者都可以理解为函数表(Function Pointer Table), 前者是使用Java程序创建的运行环境(从属于一个JVM)提供JNI Native函数。

Java和Android中JavaVM对象有区别

在java里，每一个process可以产生多个java vm对象，但是在android上，每一个process只有一个Dalvik虚拟机对象，也就是在android进程中是通过有且只有一个虚拟器对象来服务所有java和c/c++代码。

Java 的dex字节码和c/c++的*.so同时运行Dalvik虚拟机之内，共同使用一个进程空间。之所以可以相互调用，也是因为有Dalvik虚拟机。当java 代码需要c/c++代码时，在Dalvik虚拟机加载进*.so库时，会先调用JNI_Onload(),此时就会把JAVA VM对象的指针存储于c层jni组件的全局环境中，在Java层调用C层的本地函数时，调用c本地函数的线程必然通过Dalvik虚拟机来调用c层的本地函数，此时，Dalvik虚拟机会为本地的C组件实例化一个JNIEnv指针，该指针指向Dalvik虚拟机的具体的函数列表，当JNI的c组件调用Java层的方法或者属性时，需要通过JNIEnv指针来进行调用。当本地c/c++想获得当前线程所要使用的JNIEnv时，可以使用Dalvik虚拟机对象的JavaVM* jvm->GetEnv()返回当前线程所在的JNIEnv*。

建立全局的JavaVM的方法：

1 //由java调用来建立JNI环境
2 JNIEXPORT void Java_com_nan_thread_MyThreadActivity_setJNIEnv( JNIEnv* env, jobject obj)
3 {
4     //保存全局JVM以便在子线程中使用
5     (*env)->GetJavaVM(env,&g_jvm);
6     //不能直接赋值(g_obj = obj)
7     g_obj = (*env)->NewGlobalRef(env,obj);
8 }

获得JNIEvn方法：

 1 JNIEnv *JNI_GetEnv(int *attach) {
 2     if (JNI_Jvm == NULL)
 3         return NULL;
 4 
 5     int status;
 6 
 7     //判断是否有AttachCurrentThread
 8     *attach = 0;
 9 
10     JNIEnv *_jniEnv = NULL;
11 
12     status = (*JNI_Jvm)->GetEnv(JNI_Jvm, (void **) &_jniEnv, JNI_VERSION_1_6);
13 
14     if (status == JNI_EDETACHED || _jniEnv == NULL) {
15         status = (*JNI_Jvm)->AttachCurrentThread(JNI_Jvm, &_jniEnv, NULL);
16         if (status < 0) {
17             _jniEnv = NULL;
18         } else {
19             *attach = 1;
20         }
21     }
22     return _jniEnv;
23 }

回收env：

1 int JNI_DelEnv() {
2     if (JNI_Jvm == NULL)
3         return -1;
4 
5     return (*JNI_Jvm)->DetachCurrentThread(JNI_Jvm);
6 }

在java线程中不能使用AttachCurrentThread、DetachCurrentThread方法来获取JNIEnv，否则会出错。