深入理解Android（5）——从MediaScanner分析Android中的JNI

前面几篇介绍了Android中的JNI和基本用法，这一篇我们通过分析Android源代码中的JNI实例，来对JNI部分做一个总结。

一、通向两个不同世界的桥梁

在前面我们说过，JNI就像一个桥梁，将Java和Native世界紧密的联系在了一起，在Android平台上如果没有Native层的支持我们的系统寸步难行，甚至Java中的虚拟机也是通过Native实现的。

二、MediaScanner类的简单介绍

MediaScannerr完成android中的多媒体文件的扫描工作。例如，mediascanner扫描系统内存和SD卡文件之后，会将扫描的结果加载在数据库中，在Music这个应用程序中看到的显示在activity 的list列表上歌曲专辑名，流派，歌曲时长等信息，都是扫描后的结果放在数据库中，最后读到的数据库中的信息。

MediaScanner这项功能使用到的三种android的基本组件：

1、MediaScannerService（从Service中派生），完成扫描任务，并将扫描结果放入到媒体数据库中。

2、MediaProvider（ContentProvider派生），针对媒体库进行相关操作请求，一般情况就是写，删，查，更操作。

3、MediaScannerReceiver接收外界的扫描请求。

三、MediaScanner注册分析

打开MediaScnner.java可以看到

    static {
        System.loadLibrary("media_jni");
        native_init();
    }

在这里加载了动态链接库，再调用了native_init()方法

private static native final void native_init();

打开android_media_MediaScanner.cpp可以看到native_init()的实现

// This function gets a field ID, which in turn causes class initialization.
// It is called from a static block in MediaScanner, which won't run until the
// first time an instance of this class is used.
static void
android_media_MediaScanner_native_init(JNIEnv *env)
{
    LOGV("native_init");
    jclass clazz = env->FindClass(kClassMediaScanner);
    if (clazz == NULL) {
        return;
    }

    fields.context = env->GetFieldID(clazz, "mNativeContext", "I");
    if (fields.context == NULL) {
        return;
    }
}

上面的这种注册方式是静态注册，其实还有一种动态的注册方式

Java native函数和JNI函数是一一对应的，所以在JNI中，是通过JNINativeMethoid结构来记录这种关系的。下面就是android_media_MediaScanner.cpp中的动态注册表。

static JNINativeMethod gMethods[] = {
    {
        "processDirectory",
        "(Ljava/lang/String;Landroid/media/MediaScannerClient;)V",
        (void *)android_media_MediaScanner_processDirectory
    },

    {
        "processFile",
        "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Landroid/media/MediaScannerClient;)V",
        (void *)android_media_MediaScanner_processFile
    },

    {
        "setLocale",
        "(Ljava/lang/String;)V",
        (void *)android_media_MediaScanner_setLocale
    },

    {
        "extractAlbumArt",
        "(Ljava/io/FileDescriptor;)[B",
        (void *)android_media_MediaScanner_extractAlbumArt
    },

    {
        "native_init",
        "()V",
        (void *)android_media_MediaScanner_native_init
    },

    {
        "native_setup",
        "()V",
        (void *)android_media_MediaScanner_native_setup
    },

    {
        "native_finalize",
        "()V",
        (void *)android_media_MediaScanner_native_finalize
    },
};

JNINativeMethod结构体如下：

type struct{
    const char* name;
    const char* signature;
    void* fnPtr;
}JNINativeMethod;

第一个属性是Java中native函数的名字

第二个属性是参数和返回类型的签名

第三个属性是Native对应函数名字

AndroidRunTime类提供了一个registerNativeMethods函数来完成注册工作，实现如下：

/*
 * Register native methods using JNI.
 */
/*static*/ int AndroidRuntime::registerNativeMethods(JNIEnv* env,
    const char* className, const JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
{
    return jniRegisterNativeMethods(env, className, gMethods, numMethods);
}

jniRegisterNativeMethods是Android平台提供的一个帮助函数。

在实际的应用中只用两个函数就可以完成动态注册工作。

jclass clazz = (*env)->FindClass(env, className);
(*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, numMethods);

当Java层通过System.loadLibrary加装玩JNI动态库后，紧接着会查找该库中一个叫JNI_OnLoad的函数。如果有，就调用它，而动态注册工作就是在这里完成的。

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
    JNIEnv* env = NULL;
    jint result = -1;

    if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
        LOGE("ERROR: GetEnv failed
");
        goto bail;
    }
    assert(env != NULL);

    if (register_android_media_MediaPlayer(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed
");
        goto bail;
    }

    if (register_android_media_MediaRecorder(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: MediaRecorder native registration failed
");
        goto bail;
    }

    if (register_android_media_MediaScanner(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: MediaScanner native registration failed
");
        goto bail;
    }

    if (register_android_media_MediaMetadataRetriever(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: MediaMetadataRetriever native registration failed
");
        goto bail;
    }

    if (register_android_media_AmrInputStream(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: AmrInputStream native registration failed
");
        goto bail;
    }

    if (register_android_media_ResampleInputStream(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: ResampleInputStream native registration failed
");
        goto bail;
    }

    if (register_android_media_MediaProfiles(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: MediaProfiles native registration failed");
        goto bail;
    }

    if (register_android_mtp_MtpDatabase(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: MtpDatabase native registration failed");
        goto bail;
    }

    if (register_android_mtp_MtpDevice(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: MtpDevice native registration failed");
        goto bail;
    }

    if (register_android_mtp_MtpServer(env) < 0) {
        LOGE("ERROR: MtpServer native registration failed");
        goto bail;
    }

    /* success -- return valid version number */
    result = JNI_VERSION_1_4;

bail:
    return result;
}