在上一章中我們學(xué)習(xí)到了如何在本地代碼中訪問任意 Java 類中的靜態(tài)方法和實(shí)例方法，本章我們也通過一個(gè)示例來學(xué)習(xí) Java 中的實(shí)例變量和靜態(tài)變量，在本地代碼中如何來訪問和修改。靜態(tài)變量也稱為類變量（屬性），在所有實(shí)例對象中共享同一份數(shù)據(jù)，可以直接通過【類名.變量名】來訪問。實(shí)例變量也稱為成員變量（屬性），每個(gè)實(shí)例都擁有一份實(shí)例變量數(shù)據(jù)的拷貝，它們之間修改后的數(shù)據(jù)互不影響。下面看一個(gè)例子：
package com.study.jnilearn;
/**
* C/C++訪問類的實(shí)例變量和靜態(tài)變量
* @author yangxin
*/
public class AccessField {
private native static void accessInstanceField(ClassField obj);
private native static void accessStaticField();
public static void main(String[] args) {
ClassField obj = new ClassField();
obj.setNum(10);
obj.setStr("Hello");
// 本地代碼訪問和修改ClassField為中的靜態(tài)屬性num
accessStaticField();
accessInstanceField(obj);
// 輸出本地代碼修改過后的值
System.out.println("In Java--->ClassField.num = " + obj.getNum());
System.out.println("In Java--->ClassField.str = " + obj.getStr());
}
static {
System.loadLibrary("AccessField");
}
}AccessField 是程序的入口類，定義了兩個(gè) native 方法：accessInstanceField 和 accessStaticField，分別用于演示在本地代碼中訪問 Java 類中的實(shí)例變量和靜態(tài)變量。其中 accessInstaceField 方法訪問的是類的實(shí)例變量，所以該方法需要一個(gè) ClassField 實(shí)例作為形參，用于訪問該對象中的實(shí)例變量。
package com.study.jnilearn;
/**
* ClassField.java
* 用于本地代碼訪問和修改該類的屬性
* @author yangxin
*
*/
public class ClassField {
private static int num;
private String str;
public int getNum() {
return num;
}
public void setNum(int num) {
ClassField.num = num;
}
public String getStr() {
return str;
}
public void setStr(String str) {
this.str = str;
}
} 在本例中沒有將實(shí)例變量和靜態(tài)變量定義在程序入口類中，新建了一個(gè) ClassField 的類來定義類的屬性，目的是為了加深在 C/C++ 代碼中可以訪問任意 Java 類中的屬性。在這個(gè)類中定義了一個(gè) int 類型的實(shí)例變量 num，和一個(gè) java.lang.String 類型的靜態(tài)變量 str。這兩個(gè)變量會被本地代碼訪問和修改。
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_study_jnilearn_AccessField */
#ifndef _Included_com_study_jnilearn_AccessField
#define _Included_com_study_jnilearn_AccessField
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_study_jnilearn_AccessField
* Method: accessInstanceField
* Signature: (Lcom/study/jnilearn/ClassField;)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessInstanceField
(JNIEnv *, jclass, jobject);
/*
* Class: com_study_jnilearn_AccessField
* Method: accessStaticField
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessStaticField
(JNIEnv *, jclass);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif 以上代碼是程序入口類AccessField.class為native方法生成的本地代碼函數(shù)原型頭文件。
// AccessField.c
#include "com_study_jnilearn_AccessField.h"
/*
* Class: com_study_jnilearn_AccessField
* Method: accessInstanceField
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessInstanceField
(JNIEnv *env, jclass cls, jobject obj)
{
jclass clazz;
jfieldID fid;
jstring j_str;
jstring j_newStr;
const char *c_str = NULL;
// 1.獲取AccessField類的Class引用
clazz = (*env)->GetObjectClass(env,obj);
if (clazz == NULL) {
return;
}
// 2. 獲取AccessField類實(shí)例變量str的屬性ID
fid = (*env)->GetFieldID(env,clazz,"str", "Ljava/lang/String;");
if (clazz == NULL) {
return;
}
// 3. 獲取實(shí)例變量str的值
j_str = (jstring)(*env)->GetObjectField(env,obj,fid);
// 4. 將unicode編碼的java字符串轉(zhuǎn)換成C風(fēng)格字符串
c_str = (*env)->GetStringUTFChars(env,j_str,NULL);
if (c_str == NULL) {
return;
}
printf("In C--->ClassField.str = %s\n", c_str);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, j_str, c_str);
// 5. 修改實(shí)例變量str的值
j_newStr = (*env)->NewStringUTF(env, "This is C String");
if (j_newStr == NULL) {
return;
}
(*env)->SetObjectField(env, obj, fid, j_newStr);
// 6.刪除局部引用
(*env)->DeleteLocalRef(env, clazz);
(*env)->DeleteLocalRef(env, j_str);
(*env)->DeleteLocalRef(env, j_newStr);
}
/*
* Class: com_study_jnilearn_AccessField
* Method: accessStaticField
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessStaticField
(JNIEnv *env, jclass cls)
{
jclass clazz;
jfieldID fid;
jint num;
//1.獲取ClassField類的Class引用
clazz = (*env)->FindClass(env,"com/study/jnilearn/ClassField");
if (clazz == NULL) { // 錯誤處理
return;
}
//2.獲取ClassField類靜態(tài)變量num的屬性ID
fid = (*env)->GetStaticFieldID(env, clazz, "num", "I");
if (fid == NULL) {
return;
}
// 3.獲取靜態(tài)變量num的值
num = (*env)->GetStaticIntField(env,clazz,fid);
printf("In C--->ClassField.num = %d\n", num);
// 4.修改靜態(tài)變量num的值
(*env)->SetStaticIntField(env, clazz, fid, 80);
// 刪除屬部引用
(*env)->DeleteLocalRef(env,clazz);
} 以上代碼是對頭文件中函數(shù)原型的實(shí)現(xiàn)。
運(yùn)行程序，輸出結(jié)果如下：
In Java--->ClassField.num=80
In Java--->ClassField.str=This is C String
In c--->ClassField.num=10
In c--->ClassField.str=Hello在 main 方法中，通過調(diào)用 accessInstanceField()方法來調(diào)用本地函數(shù) Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessInstanceField。
j_str = (jstring)(*env)->GetObjectField(env,obj,fid); 該函數(shù)就是用于獲取 ClassField 對象中 num 的值。下面是函數(shù)的原型
jobject (JNICALL *GetObjectField) (JNIEnv *env, jobject obj, jfieldID fieldID); 因?yàn)閷?shí)例變量str是 String 類型，屬于引用類型。在 JNI 中獲取引用類型字段的值，調(diào)用 GetObjectField 函數(shù)獲取。同樣的，獲取其它類型字段值的函數(shù)還有 GetIntField，GetFloatField，GetDoubleField，GetBooleanField 等。這些函數(shù)有一個(gè)共同點(diǎn)，函數(shù)參數(shù)都是一樣的，只是函數(shù)名不同，我們只需學(xué)習(xí)其中一個(gè)函數(shù)如何調(diào)用即可，依次類推，就自然知道其它函數(shù)的使用方法。
GetObjectField 函數(shù)接受 3 個(gè)參數(shù)，env 是 JNI 函數(shù)表指針，obj 是實(shí)例變量所屬的對象，fieldID 是變量的ID（也稱為屬性描述符或簽名），和上一章中方法描述符是同一個(gè)意思。env 和 obj 參數(shù)從Java_com_study_jnilearn_AccessField_accessInstanceField 函數(shù)形參列表中可以得到，那 fieldID 怎么獲取呢？了解 Java 反射的童鞋應(yīng)該知道，在 Java 中任何一個(gè)類的.class字節(jié)碼文件被加載到內(nèi)存中之后，該class子節(jié)碼文件統(tǒng)一使用 Class 類來表示該類的一個(gè)引用（相當(dāng)于 Java 中所有類的基類是 Object一樣）。然后就可以從該類的 Class 引用中動態(tài)的獲取類中的任意方法和屬性。注意：Class 類在 Java SDK 繼承體系中是一個(gè)獨(dú)立的類，沒有繼承自 Object。請看下面的例子，通過 Java 反射機(jī)制，動態(tài)的獲取一個(gè)類的私有實(shí)例變量的值。
public static void main(String[] args) throws Exception {
ClassField obj = new ClassField();
obj.setStr("YangXin");
// 獲取ClassField字節(jié)碼對象的Class引用
Class<?> clazz = obj.getClass();
// 獲取str屬性
Field field = clazz.getDeclaredField("str");
// 取消權(quán)限檢查，因?yàn)镴ava語法規(guī)定，非public屬性是無法在外部訪問的
field.setAccessible(true);
// 獲取obj對象中的str屬性的值
String str = (String)field.get(obj);
System.out.println("str = " + str);
} 運(yùn)行程序后，輸出結(jié)果當(dāng)然是打印出 str 屬性的值“YangXin”。所以我們在本地代碼中調(diào)用 JNI 函數(shù)訪問 Java 對象中某一個(gè)屬性的時(shí)候，首先第一步就是要獲取該對象的 Class 引用，然后在 Class 中查找需要訪問的字段 ID，最后調(diào)用 JNI 函數(shù)的 GetXXXField 系列函數(shù)，獲取字段(屬性)的值。上例中，首先調(diào)用 GetObjectClass 函數(shù)獲取 ClassField 的 Class 引用。
clazz = (*env)->GetObjectClass(env,obj); 然后調(diào)用 GetFieldID 函數(shù)從 Class 引用中獲取字段的 ID（str 是字段名，Ljava/lang/String；是字段的類型）。
fid = (*env)->GetFieldID(env,clazz,"str", "Ljava/lang/String;"); 最后調(diào)用 GetObjectField 函數(shù)，傳入實(shí)例對象和字段 ID，獲取屬性的值。
j_str = (jstring)(*env)->GetObjectField(env,obj,fid); 調(diào)用 SetXXXField 系列函數(shù)，可以修改實(shí)例屬性的值，最后一個(gè)參數(shù)為屬性的值。引用類型全部調(diào)用SetObjectField 函數(shù)，基本類型調(diào)用 SetIntField、SetDoubleField、SetBooleanField 等。
(*env)->SetObjectField(env, obj, fid, j_newStr); 訪問靜態(tài)變量和實(shí)例變量不同的是，獲取字段 ID 使用 GetStaticFieldID，獲取和修改字段的值使用 Get/SetStaticXXXField 系列函數(shù)，比如上例中獲取和修改靜態(tài)變量 num。
// 3.獲取靜態(tài)變量num的值
num = (*env)->GetStaticIntField(env,clazz,fid);
// 4.修改靜態(tài)變量num的值
(*env)->SetStaticIntField(env, clazz, fid, 80); 
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