深入解析Android JNI：以Visualizer为例
引言
Java Native Interface (JNI) 是Java平台提供的一种机制，允许Java代码与本地代码（如C/C++）进行交互。在Android开发中，JNI被广泛用于性能优化、访问底层系统API、以及复用现有的C/C++库。本文将通过Android中的Visualizer类，深入探讨JNI的使用及其背后的原理。
1. JNI基础
1.1 JNI概述
JNI是Java与本地代码之间的桥梁。它允许Java代码调用本地方法，也允许本地代码调用Java方法。JNI的主要用途包括：
- 调用系统级别的API。
- 使用已有的C/C++库。
- 提高性能关键代码的执行效率。
1.2 JNI的基本使用步骤
- 编写Java代码：在Java类中声明
native方法。 - 生成头文件：使用
javah工具生成C/C++头文件。 - 实现本地方法：在C/C++中实现头文件中的方法。
- 加载本地库：在Java代码中使用
System.loadLibrary加载本地库。 - 调用本地方法：在Java代码中调用
native方法。
2. Visualizer类中的JNI实现
2.1 Visualizer类概述
Visualizer是Android提供的一个音频效果类，用于实时获取音频数据的波形和频谱信息。它通过JNI与底层的C++代码进行交互，以实现高效的音频处理。
2.2 JNI代码结构
Visualizer的JNI代码主要分为以下几个部分：
- JNI方法注册：将Java中的
native方法与C/C++函数进行绑定。 - 本地方法实现：在C/C++中实现Java中声明的
native方法。 - 回调机制：通过JNI将C/C++中的事件回调到Java层。
2.3 JNI方法注册
在Visualizer的JNI代码中，register_android_media_visualizer函数用于将Java中的native方法与C/C++函数进行绑定。该函数通过AndroidRuntime::registerNativeMethods方法实现。
int register_android_media_visualizer(JNIEnv *env)
{return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env, kClassPathName, gMethods, NELEM(gMethods));
}
其中，gMethods数组定义了Java方法与C/C++函数的映射关系：
static const JNINativeMethod gMethods[] = {{"native_init", "()V", (void *)android_media_visualizer_native_init},{"native_setup", "(Ljava/lang/Object;I[ILjava/lang/String;)I",(void *)android_media_visualizer_native_setup},{"native_finalize", "()V", (void *)android_media_visualizer_native_finalize},{"native_release", "()V", (void *)android_media_visualizer_native_release},{"native_setEnabled", "(Z)I", (void *)android_media_visualizer_native_setEnabled},{"native_getEnabled", "()Z", (void *)android_media_visualizer_native_getEnabled},{"getCaptureSizeRange", "()[I", (void *)android_media_visualizer_native_getCaptureSizeRange},{"getMaxCaptureRate", "()I", (void *)android_media_visualizer_native_getMaxCaptureRate},{"native_setCaptureSize", "(I)I", (void *)android_media_visualizer_native_setCaptureSize},{"native_getCaptureSize", "()I", (void *)android_media_visualizer_native_getCaptureSize},{"native_setScalingMode", "(I)I", (void *)android_media_visualizer_native_setScalingMode},{"native_getScalingMode", "()I",