内容发布更新时间 : 2024/12/22 19:37:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
/* We assume here that the user does not type more than * 127 characters */ scanf(\ return
不要忘记检查GetStringUTFChars。因为JVM需要为新诞生的UTF-8字符串分配内存，这个操作有可能因为内存太少而失败。失败时，GetStringUTFChars会返回NULL，并抛出一个OutOfMemoryError异常（对异常的处理在第6章）。这些JNI抛出的异常与JAVA中的异常是不同的。一个由JNI抛出的未决的异常不会改变程序执行流，因此，我们需要一个显示的return语句来跳过C函数中的剩余语句。Java_Prompt_getLine函数返回后，异常会在Prompt.main（Prompt.getLine这个发生异常的函数的调用者）中抛出，
3.2.2 释放本地字符串资源
从GetStringUTFChars中获取的UTF-8字符串在本地代码中使用完毕后，要使用ReleaseStringUTFChars告诉JVM这个UTF-8字符串不会被使用了，因为这个UTF-8字符串占用的内存会被回收。
3.2.3 构造新的字符串
你可以通过JNI函数NewStringUTF在本地方法中创建一个新的java.lang.String字符串对象。这个新创建的字符串对象拥有一个与给定的UTF-8编码的C类型字符串内容相同的Unicode编码字符串。
如果一个VM不能为构造java.lang.String分配足够的内存，NewStringUTF会抛出一个OutOfMemoryError异常，并返回一个NULL。在这个例子中，我们不必检查它的返回值，因为本地方法会立即返回。如果NewStringUTF失败，OutOfMemoryError这个异常会被在Prompt.main（本地方法的调用者）中抛出。如果NeweStringUTF成功，它会返回一个JNI引用，这个引用指向新创建的java.lang.String对象。这个对象被Prompt.getLine返回然后被赋值给Prompt.main中的本地input。
3.2.4 其它JNI字符串处理函数
JNI支持许多操作字符串的函数，这里做个大致介绍。
GetStringChars和ReleaseStringChars获取以Unicode格式编码的字符串。当操作系统支持Unicode编码的字符串时，这些方法很有用。
UTF-8字符串以’\\0’结尾，而Unicode字符串不是。如果jstring指向一个Unicode编码的字符串，为了得到这个字符串的长度，可以调用GetStringLength。如果一个jstring指向一个UTF-8编码的字符串，为了得到这个字符串的字节长度，可以调用标准C函数strlen。或者直接对jstring调用JNI函数GetStringUTFLength，而不用管jstring指向的字符串的编码格式。 GetStringChars和GetStringUTFChars函数中的第三个参数需要更进一步的解释：
const jchar *
GetStringChars(JNIEnv *env, jstring str, jboolean *isCopy);
当从JNI函数GetStringChars中返回得到字符串B时，如果B是原始字符串java.lang.String的拷贝，则isCopy被赋值为JNI_TRUE。如果B和原始字符串指向的是JVM中的同一份数据，则isCopy被赋值为JNI_FALSE。当isCopy值为JNI_FALSE时，本地代码决不能修改字符串的内容，否则JVM中的原始字符串也会被修改，这会打破JAVA语言中字符串不可变的规则。
通常，因为你不必关心JVM是否会返回原始字符串的拷贝，你只需要为isCopy传递NULL作为参数。
JVM是否会通过拷贝原始Unicode字符串来生成UTF-8字符串是不可以预测的，程序员最好假设它会进行拷贝，而这个操作是花费时间和内存的。一个典型的JVM会在heap上为对象分配内存。一旦一个JAVA字符串对象的指针被传递给本地代码，GC就不会再碰这个字符串。换言之，这种情况下，JVM必须pin这个对象。可是，大量地pin一个对象是会产生内存碎片的，因为，虚拟机会随意性地来选择是复制还是直接传递指针。
当你不再使用一个从GetStringChars得到的字符串时，不管JVM内部是采用复制还是直接传递指针的方式，都不要忘记调用ReleaseStringChars。根据方法GetStringChars是复制还是直接返回指针，ReleaseStringChars会释放复制对象时所占的内存，或者unpin这个对象。
3.2.5 JDK1.2中关于字符串的新JNI函数
为了提高JVM返回字符串直接指针的可能性，JDK1.2中引入了一对新函数，Get/ReleaseStringCritical。表面上，它们和Get/ReleaseStringChars函数差不多，但实际上这两个函数在使用有很大的限制。
使用这两个函数时，你必须两个函数中间的代码是运行在\（临界区）
的，即，这两个函数中间的本地代码不能调用任何会让线程阻塞或等待JVM中的其它线程的本地函数或JNI函数。
有了这些限制， JVM就可以在本地方法持有一个从GetStringCritical得到的字符串的直接指针时禁止GC。当GC被禁止时，任何线程如果触发GC的话，都会被阻塞。而
Get/ReleaseStringCritical这两个函数中间的任何本地代码都不可以执行会导致阻塞的调用或者为新对象在JVM中分配内存。否则，JVM有可能死锁，想象一下这样的场景中：
1、 只有当前线程触发的GC完成阻塞并释放GC时，由其它线程触发的GC才可能由阻塞
中释放出来继续运行。
2、 在这个过程中，当前线程会一直阻塞。因为任何阻塞性调用都需要获取一个正被其它线
程持有的锁，而其它线程正等待GC。
Get/ReleaseStringCritical的交迭调用是安全的，这种情况下，它们的使用必须有严格的顺序限制。而且，我们一定要记住检查是否因为内存溢出而导致它的返回值是NULL。因为JVM在执行GetStringCritical这个函数时，仍有发生数据复制的可能性，尤其是当JVM内部存储的数组不连续时，为了返回一个指向连续内存空间的指针，JVM必须复制所有数据。
总之，为了避免死锁，在Get/ReleaseStringCritical之间不要调用任何JNI函数。Get/ReleaseStringCritical和 Get/ReleasePrimitiveArrayCritical这两个函数是可以的。
下面代码演示了这对函数的正确用法：
jchar *s1, *s2;
s1 = (*env)->GetStringCritical(env, jstr1); if (s1 == NULL) {
... /* error handling */ }
s2 = (*env)->GetStringCritical(env, jstr2); if (s2 == NULL) {
(*env)->ReleaseStringCritical(env, jstr1, s1); ... /* error handling */ }
... /* use s1 and s2 */
(*env)->ReleaseStringCritical(env, jstr1, s1); (*env)->ReleaseStringCritical(env, jstr2, s2);
JNI不支持Get/ReleaseStringUTFCritical，因为这样的函数在进行编码转换时很可能会促使JVM对数据进行复制，因为JVM内部表示字符串一般都是使用Unicode的。
JDK1.2还一对新增的函数：GetStringRegion和GetStringUTFRegion。这对函数把
字符串复制到一个预先分配的缓冲区内。Prompt.getLine这个本地方法可以用GetStringUTFRegion重新实现如下： JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_Prompt_getLine(JNIEnv *env, jobject obj, jstring prompt) {
/* assume the prompt string and user input has less than 128 characters */
char outbuf[128], inbuf[128];
int len = (*env)->GetStringLength(env, prompt);
(*env)->GetStringUTFRegion(env, prompt, 0, len, outbuf); printf(\ scanf(\
return (*env)->NewStringUTF(env, inbuf); }
GetStringUTFRegion这个函数会做越界检查，如果必要的话，会抛出异常StringIndexOutOfBoundsException。这个方法与GetStringUTFChars比较相似，不同的是，GetStringUTFRegion不做任何内存分配，不会抛出内存溢出异常。
3.2.6 JNI字符串操作函数总结
对于小字符串来说，Get/SetStringRegion和Get/SetString-UTFRegion这两对函数是最佳选择，因为缓冲区可以被编译器提前分配，而且永远不会产生内存溢出的异常。当你需要处理一个字符串的一部分时，使用这对函数也是不错的，因为它们提供了一个开始索引和子字符串的长度值。另外，复制少量字符串的消耗是非常小的。
在使用GetStringCritical时，必须非常小心。你必须确保在持有一个由GetStringCritical获取到的指针时，本地代码不会在JVM内部分配新对象，或者做任何其它可能导致系统死锁的阻塞性调用。
下面的例子演示了使用GetStringCritical时需要注意的一些地方： /* This is not safe! */
const char *c_str = (*env)->GetStringCritical(env, j_str, 0); if (c_str == NULL) {
... /* error handling */ }
fprintf(fd, \
(*env)->ReleaseStringCritical(env, j_str, c_str);
上面代码的问题在于，GC被当前线程禁止的情况下，向一个文件写数据不一定安全。例如，另外一个线程T正在等待从文件fd中读取数据。假设操作系统的规则是fprintf会等待线程T完成所有对文件fd的数据读取操作，这种情况下就可能会产生死锁：线程T从文件fd中读取数据是需要缓冲区的，如果当前没有足够内存，线程T就会请求GC来回收一部分，GC一旦运行，就只能等到当前线程运行ReleaseStringCritical时才可以。而ReleaseStringCritical只有在fprintf调用返回时才会被调用。而fprintf这个调用，会一直等待线程T完成文件读取操作。
3.3 访问数组
JNI在处理基本类型数组和对象数组上面是不同的。对象数组里面是一些指向对象实例或者其它数组的引用。
本地代码中访问JVM中的数组和访问JVM中的字符串有些相似。看一个简单的例子。下面的程序调用了一个本地方法sumArray，这个方法对一个int数组里面的元素进行累加：
class IntArray {
private native int sumArray(int[] arr); public static void main(String[] args) { IntArray p = new IntArray(); int arr[] = new int[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) { arr[i] = i; }
int sum = p.sumArray(arr);
System.out.println(\ }
static {
System.loadLibrary(\ } }
3.3.1 在本地代码中访问数组
数组的引用类型是一般是jarray或者或者jarray的子类型jintArray。就像jstring不是一个C字符串类型一样，jarray也不是一个C数组类型。所以，不要直接访问jarray。你必须使用合适的JNI函数来访问基本数组元素：
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_IntArray_sumArray(JNIEnv *env, jobject obj, jintArray arr) {
jint buf[10]; jint i, sum = 0;
(*env)->GetIntArrayRegion(env, arr, 0, 10, buf); for (i = 0; i < 10; i++) { sum += buf[i]; }
return sum; }
3.3.2 访问基本类型数组
上一个例子中，使用GetIntArrayRegion函数来把一个int数组中的所有元素复制到一个C缓冲区中，然后我们在本地代码中通过C缓冲区来访问这些元素。 JNI支持一个与GetIntArrayRegion相对应的函数SetIntArrayRegion。这个函数允许本地代码修改所有的基本类型数组中的元素。
JNI支持一系列的Get/Release
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_IntArray_sumArray(JNIEnv *env, jobject obj, jintArray arr) {
jint *carr;
jint i, sum = 0;
carr = (*env)->GetIntArrayElements(env, arr, NULL); if (carr == NULL) {
return 0; /* exception occurred */ }
for (i=0; i<10; i++) { sum += carr[i]; }
(*env)->ReleaseIntArrayElements(env, arr, carr, 0); return sum; }
GetArrayLength这个函数返回数组中元素的个数，这个值在数组被首次分配时确定下来。 JDK1.2引入了一对函数：Get/ReleasePrimitiveArrayCritical。通过这对函数，可以在本地代码访问基本类型数组元素的时候禁止GC的运行。但程序员使用这对函数时，必须和使用Get/ReleaseStringCritical时一样的小心。在这对函数调用的中间，同样不能调用任何JNI函数，或者做其它可能会导致程序死锁的阻塞性操作。
3.3.3 操作基本类型数组的JNI函数的总结
如果你想在一个预先分配的C缓冲区和内存之间交换数据，应该使用