ReactNativeforAndroid源码分析一《JNI智能指针之介绍篇》

1、React Native for Android 源码分析 一 JNI 智能指针之介绍 篇React Native Android 源码分析 为了提高文章质量， 本 人决定周三 22.30（周六早 10.30 ）定时推送技术相关文章， 对于方案相关的文章将不在其他渠道发出，只在公众号首发， 喜欢的朋友一定要记得哦！ 导读React Native 发布以来将近一年多了， 也被抄的火爆到不行， 包括 RN 的中文网和各种资料也很多， 加之 SE5 ，SE6 语法 升级，学习成本并不在于 RN 环境搭建和入门，关键还是对JS的入门掌握，无论你是用Native移动开发，H5前端开发， 还是 React

2、 Native 的开发，都应该明白上层语言和底层交互， 都离不开 C， 今天就介绍下 native 中 Jni 过程中的指针运用。 文章适合已经入门了 RN 的朋友看， 推荐入门资料： Android 开发者转 React Native 必看教程汇总。JNI 指针通常的 app 中, JNI 提供的 native 函数主要充当 Java 类的扩 展，逻辑层在 Java 端， JNI 端较少使用 OOP 的设计思想。 而对于 native 端功能较重的模块，例如开源的阅读器FBReader ， native 端与 Java 端有较多交互， 即 native 会主 动创建 Java 对象并调用它们

3、的方法以实现功能，这时就需要考虑将 native 至 Java 的操作与访问框架化，形成更高层 次的封装，以避免直接使用原始的 JNI 反射 API 集去操作 Java 对象。对于 ReactNative For Android 而言，这套访问框架尤其重要， 其核心就是 JNI 智能指针这个基本数据类型。它的实现基于 C11 标准，将先用几篇对这套 native 至 Java 的操作框架进 行介绍，为后续分析打下良好基础。 JNI 指针 通常的 app 中 , JNI 提供的 native 函数主要充当 Java 类的扩 展，逻辑层在 Java 端， JNI 端较少使用 OOP 的设计思想。

4、而对于 native 端功能较重的模块，例如开源的阅读器 FBReader ，native 端与 Java 端有较多交互， 即 native 会主 动创建 Java 对象并调用它们的方法以实现功能，这时就需 要考虑将 native 至 Java 的操作与访问框架化，形成更高层 次的封装，以避免直接使用原始的 JNI 反射 API 集去操作 Java 对象。对于 ReactNative For Android 而言，这套访问框架尤其重要， 其核心就是 JNI 智能指针这个基本数据类型。它的实现基于 C11 标准，将先用几篇对这套 native 至 Java 的操作框架进 行介绍，为后续分析打下良

5、好基础。 Native 引用 首先回顾一下 Java Object ( jobject )在 native 端的三种引 用类型：全局引用类似于 C 语言中的全局变量。使用 NewGlobalRef 创建，支持跨线程访问 ，在调用释放DeleteGlobalRef 销毁前， GC 无法回收该引用对应的 java object 。局部引用 概念上与 C 语言中的局部变量有相似点， 但不等同。 使用 NewLocalRef 创建 , 只能在本线程内安全访 问，当创建该引用的 native 调用链返回至 JVM 时，未销毁 的局部引用会被 JVM 自动 GC 回收。但由于局部引用表容 量有限，在返回至

6、 JVM 前，可以调用 DeleteLocalRef 先行 销毁，避免局部引用表超限引起崩溃。弱全局引用与全局引 用一样具有全局作用域， 但不会影响 GC 回收 , GC 可以随时 回收该引用对应的 java object 。使用 NewWeakGlobalRef 创建，当需要使用时，需要将其升级为全局引用或者局部引 用，若已被回收，会返回 null ，使用 DeleteWeakGlobalRef 销毁。该引用类型使用场景较少。由上可见， JNI 智能指针 的第一个需求， 就是要自动管理 jobject 的生命周期， 当进入 与离开对应作用域时，需要自动调用对应生命周期的创建与 销毁函数。这在

7、 C+ 中，通常会结合构造与析构函数来进行 配对调用。 若功能仅限于此， 就与普通的智能指针和 mutext 锁管理机制类似了， 更重要的需求是在 C+ 层提供与被管理 的 Java 对象镜像结构的 C+ 对象 , 形成高层次封装。这样， 对 jobject 的访问与操作就会被封装在对应的镜像 C+ 对象 中，相关 JNI 反射调用的细节被隐藏，对于其他 native 模块 而言，与 Java 层的交互被转化成了与这些镜像 C+ 对象的 交互，整个实现风格 OOP 化了。这些镜像 C+ 对象被称为 wrapper 对象，其定义代码位于 ReactAndroid/src/main/jni/fir

8、st-party/fb/include/fb/fbjni/Cor eClasses.h 文件中。先看一个使用范例： struct MyClass : public JavaClass<MyClass> constexpr static auto kJavaDescriptor = Lcom/example/package/MyClass; void foo() static auto method = javaClassStatic()->getMethod<void()>(foo);method(self(); static local_ref<javao

9、bject> create(int i) return newInstance(i);auto obj = MyClass:create(10);obj->foo();Native 的需求是在 native 端创建 com.example.package.MyClass 这个自定义的 Java 类的对 象，并访问它的 foo 方法。实现步骤 例子中实现的步骤是： 定义 java 的 MyClass 的 wrapper C+ 类 MyClass ，所有 wrapper 均需要继承于 JavaClass 的一个 模板实例， 并将自身类型做为 JavaClass 的第一个模板类型 参数

10、,以供 JavaClass 获取具体 wrapper 的类型。给 static 成员变量 kJavaDescriptor 赋值为对应 Java 类的全类名。 在 wrapper 类实现镜像方法 foo(), 其会获取 jclass 的包装类 JClass 对象，并获取 jmethod 的包装类 JMethod 进行调用。 create 工厂方法中使用 newInstance 构建镜像对象的实例， 并将其存至局部智能指针 local_ref<javaobject> 。这样 就可以通过智能指针访问 wrapper class 提供的 foo 方法， 实现了 native 至 Java

11、的镜像映射。 除了实现对一个 java 类 的的映射，还需要支持对 java 继承关系的映射。若 java 的 MyClass 有一子类 MyChildClass ， native 层为其建立的 wrapper class 可如下： struct MyChildClass : public JavaClass<MyChildClass, MyClass> constexpr static auto kJavaDescriptor = Lcom/example/package/MyChildClass;这里需要用到 JavaClass 的第二个模板参数， 设为 MyClass ， 它

12、是 JavaClass<MyChildClass, MyClass> 这个模板实 例的父类型。 通过构造这样的继承链， MyChildClass 获得了 父类 MyClass 提供的 java 方法映射，完成了继承关系在 native 层的映射。上面例子中， 返回的 obj 可以调用 wrapper 提供的镜像方法， 应可以看出，智能指针存放的并不是原始的 jobject ，而是更 抽象的 wrapper MyClass 对象。与通常的智能指针不一样， local_ref 局部指针的模板参数并不直接指代其存储值的类型。 在上面代码中， obj 的类型除了根据 create 函数签名

13、推导出 的 local_ref<MyClass:javaobject>, 也可以写成 local_ref<MyClass> ，这两者是等价的。若 native 端只 需要保存 jobject ，不需直接调用 wrapper 类的方法， 也可以 使用 local_ref<jobject> 。疑问 这就带来几个问题： javaObject 与 jobject 的关系是什么？为 什么智能指针的模板参数能够接受多种类型？模板参数起 到的作用是什么？ 结尾 这些问题将在下一篇智能指针的具体实现篇中解答。 综上介绍，在 ReactNative for Android 中，为了简化 Native 层对 Java 层的调用，提供了镜像结构的 wrapper class ，结 合智能指针，将 jobject