Android開發實踐：Java層與Jni層的數組傳遞

Android開發中，經常會在Java代碼與Jni層之間傳遞數組（byte[]），一個典型的應用是Java層把需要發送給客戶端的數據流傳遞到Jni層，由Jni層的Socket代碼發送出去，當然，Jni層也需要把從Socket接收到的數據流返回給Java層。我簡單地總結了一下，從Java層到Jni層，從Jni層到JAVA層，各有3種傳遞方式，下面用代碼示例簡單地介紹一下。

示例代碼的主要文件有兩個，一個是Native.java，是Java層的類；另一個是Native.c，是JNI層的文件，關鍵的地方我都用注釋添加到代碼中了，完整的代碼見博文后面的附件。

一、 從Java傳遞數組到Jni層

Jni層接收到Java層傳遞過來的byte[]數組，一般有2個函數來獲取它的值，一個 GetByteArrayRegion，另一個是 GetByteArrayElements ，前者是進行值拷貝，將Java端數組的數據拷貝到本地的數組中，后者是指針的形式，將本地的數組指針直接指向Java端的數組地址，其實本質上是JVM在堆上分配的這個數組對象上增加一個引用計數，保證垃圾回收的時候不要釋放，從而交給本地的指針使用，使用完畢后指針一定要記得通過ReleaseByteArrayElements進行釋放，否則會產生內存泄露。

首先看Native.java的定義：

再看看對應的native.c的實現代碼：

二、 從Jni層傳遞數組到Java層

把Jni層定義的數組傳遞到Java層，一般有兩種方法，一種是通過native函數的返回值來傳遞，另一種是通過jni層回調java層的函數來傳遞，后者多用于jni的線程中。無論哪種方法，都離不開 SetByteArrayRegion 函數，該函數將本地的數組數據拷貝到了 Java 端的數組中。下面只介紹前一種方式，即通過native函數返回值的方式傳遞jni層的數組，回調的方式其實用法類似，就不詳細介紹了。

首先看Native.java的定義：

   再看看native.c是如何實現的：

由上述代碼示例可以看出，首先通過 NewByteArray 在堆上分配數組對象，然后通過SetByteArrayRegion 把本地的數組數據拷貝到堆上分配的數組中去，然后通過返回值將分配的數組對象返回到Java層即可。對于回調的方式，這幾步操作也是一樣的，唯一的不同是，回調方式不是以返回值的方式將數組對象返回給Java層，而是在回調函數中，以回調函數參數的形式返回給Java層。

三、 Direct Buffer 方式傳遞

Java和Jni層的數組傳遞還有一個比較重要的方式，就是通過Direct Buffer來傳遞，這種方式類似于在堆上創建創建了一個Java和Jni層共享的整塊內存區域，無論是Java層或者Jni層均可訪問這塊內存，并且Java端與Jni端同步變化，由于是采用的是共享內存的方式，因此相比于普通的數組傳遞，效率更高，但是由于構造/析構/維護這塊共享內存的代價比較大，所以小數據量的數組建議還是采用上述方式，Direct Buffer方式更適合長期使用頻繁訪問的大塊內存的共享。具體使用方法介紹如下：

首先看Native.java的定義：

再看看native.c是如何實現的：

由上述代碼可以看出，其中使用起來還是很簡單的，Jni層只需要通過GetDirectBufferAddress函數即可獲取到這塊共享的內存的地址，Direct Buffer的管理工作均由操作系統來負責。

四、 總結

關于Java與Jni層的數組傳遞就介紹到這里了，其實并不復雜，希望上述代碼對初學者能有所幫助，有任何疑問或者不清楚的地方歡迎留言或者來信lujun.hust@gmail.com交流，或者關注我的新浪微博 @盧_俊 獲取最新的文章和資訊。