Question

利用 JNI 函数，程序员可从一个固有方法的内部与 JVM 打交道。正如大家在前面的例子中看到的那样，每个 JNI 固有方法都会接收一个特殊的自变量作为自己的第一个参数：JNIEnv 自变量——它是指向类型为 JNIEnv_的一个特殊 JNI 数据结构的指针。JNI 数据结构的一个元素是指向由 JVM 生成的一个数组的指针；该数组的每个元素都是指向一个 JNI 函数的指针。可从固有方法的内部发出对 JNI 函数的调用，做法是撤消对这些指针的引用（具体的操作实际很简单）。每种 JVM 都以自己的方式实现了 JNI 函数，但它们的地址肯定位于预先定义好的偏移处。

利用 JNIEnv 自变量，程序员可访问一系列函数。这些函数可划分为下述类别：

• 获取版本信息
• 进行类和对象操作
• 控制对 Java 对象的全局和局部引用
• 访问实例字段和静态字段
• 调用实例方法和静态方法
• 执行字串和数组操作
• 产生和控制 Java 异常

JNI 函数的数量相当多，这里不再详述。相反，我会向大家揭示使用这些函数时背后的一些基本原理。欲了解更详细的情况，请参阅自己所用编译器的 JNI 文档。

若观察一下 jni.h 头文件，就会发现在#ifdef _cplusplus 预处理器条件的内部，当由 C++编译器编译时，JNIEnv_结构被定义成一个类。这个类包含了大量内嵌函数。通过一种简单而且熟悉的语法，这些函数让我们可以从容访问 JNI 函数。例如，前例包含了下面这行代码：

(*jEnv)->ReleaseStringUTFChars(jEnv, jMsg,msg);

它在 C++里可改写成下面这个样子：

jEnv->ReleaseStringUTFChars(jMsg,msg);

大家可注意到自己不再需要同时撤消对 jEnv 的两个引用，相同的指针不再作为第一个参数传递给 JNI 函数调用。在这些例子剩下的地方，我会使用 C++风格的代码。

1. 访问 Java 字串

作为访问 JNI 函数的一个例子，请思考上述的代码。在这里，我们利用 JNIEnv 的自变量 jEnv 来访问一个 Java 字串。Java 字串采取的是 Unicode 格式，所以假若收到这样一个字串，并想把它传给一个非 Unicode 函数（如 printf()），首先必须用 JNI 函数 GetStringUTFChars() 将其转换成 ASCII 字符。该函数能接收一个 Java 字串，然后把它转换成 UTF-8 字符（用 8 位宽度容纳 ASCII 值，或用 16 位宽度容纳 Unicode；若原始字串的内容完全由 ASCII 构成，那么结果字串也是 ASCII）。

GetStringUTFChars 是 JNIEnv 间接指向的那个结构里的一个字段，而这个字段又是指向一个函数的指针。为访问 JNI 函数，我们用传统的 C 语法来调用一个函数（通过指针）。利用上述形式可实现对所有 JNI 函数的访问。