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傳遞和使用Java對象

編輯:關於JAVA

在前例中,我們將一個字串傳遞給固有方法。事實上,亦可將自己創建的Java對象傳遞給固有方法。
在我們的固有方法內部,可訪問已收到的那些對象的字段及方法。
為傳遞對象,聲明固有方法時要采用原始的Java語法。如下例所示,MyJavaClass有一個public(公共)字段,以及一個public方法。UseObjects類聲明了一個固有方法,用於接收MyJavaClass類的一個對象。為調查固有方法是否能控制自己的自變量,我們設置了自變量的public字段,調用固有方法,然後打印出public字段的值。
 

class MyJavaClass {
  public void divByTwo() { aValue /= 2; }
  public int aValue;
}

public class UseObjects {
  public static void main(String [] args) {
    UseObjects app = new UseObjects();
    MyJavaClass anObj = new MyJavaClass();
    anObj.aValue = 2;
    app.changeObject(anObj);
    System.out.println("Java: " + anObj.aValue);
  }
  private native void 
  changeObject(MyJavaClass obj);
  static {
    System.loadLibrary("UseObjImpl");
  }
}


編譯好代碼,並將.class文件傳遞給javah後,就可以實現固有方法。在下面這個例子中,一旦取得字段和方法ID,就會通過JNI函數訪問它們。
 

JNIEXPORT void JNICALL
Java_UseObjects_changeObject(
  JNIEnv * env, jobject jThis, jobject obj) {
  jclass cls;
  jfieldID fid;
  jmethodID mid;
  int value;
  cls = env->GetObjectClass(obj);
  fid = env->GetFieldID(cls,
        "aValue", "I");
  mid = env->GetMethodID(cls,
        "divByTwo", "()V");
  value = env->GetIntField(obj, fid);
  printf("Native: %d\n", value);
  env->SetIntField(obj, fid, 6);
  env->CallVoidMethod(obj, mid);
  value = env->GetIntField(obj, fid);
  printf("Native: %d\n", value);
}

除第一個自變量外,C++函數會接收一個jobject,它代表Java對象引用“固有”的那一面——那個引用是我們從Java代碼裡傳遞的。我們簡單地讀取aValue,把它打印出來,改變這個值,調用對象的divByTwo()方法,再將值重新打印一遍。
為訪問一個字段或方法,首先必須獲取它的標識符。利用適當的JNI函數,可方便地取得類對象、元素名以及簽名信息。這些函數會返回一個標識符,利用它可訪問對應的元素。盡管這一方式顯得有些曲折,但我們的固有方法確實對Java對象的內部布局一無所知。因此,它必須通過由JVM返回的索引訪問字段和方法。這樣一來,不同的JVM就可實現不同的內部對象布局,同時不會對固有方法造成影響。
若運行Java程序,就會發現從Java那一側傳來的對象是由我們的固有方法處理的。但傳遞的到底是什麼呢?是指針,還是Java引用?而且垃圾收集器在固有方法調用期間又在做什麼呢?
垃圾收集器會在固有方法執行期間持續運行,但在一次固有方法調用期間,我們的對象可保證不會被當作“垃圾”收集去。為確保這一點,事先創建了“局部引用”,並在固有方法調用之後立即清除。由於它們的“生命期”與調用過程息息相關,所以能夠保證對象在固有方法調用期間的有效性。
由於這些引用會在每次函數調用的時候創建和破壞,所以不可在static變量中制作固有方法的局部副本(本地拷貝)。若希望一個引用在函數存在期間持續有效,就需要一個全局引用。全局引用不是由JVM創建的,但通過調用特定的JNI函數,程序員可將局部引用擴展為全局引用。創建一個全局引用時,需對引用對象的“生存時間”負責。全局引用(以及它引用的對象)會一直留在內存裡,直到用特定的JNI函數明確釋放了這個引用。它類似於C的malloc()和free()。

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