手机开发培训 05_Android的JAVA虚拟机和JAVA环境.pdf

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1、 Android的JAVA虚拟机和JAVA环境 第一部分 Dalvik虚拟机 第二部分 Android的JAVA程序环境 第三部分 JNI的使用 第四部分系统服务的JAVA部分 Android的JAVA虚拟机和JAVA环境 第一部分 Dalvik虚拟机 Dalvik是Android程序的虚拟机，它执行 （.dex）的Dalvik可执行文件，该格式文件针对小内 存使用做了 优化。同时虚拟机是基于寄存器的，所有 的类都经由JAVA编译器编译，然后通过SDK中 的 dx 工具转化成.dex格式由虚拟机执行。 Dalvik虚拟机依赖于linux内核的一些功能，比如 线程机制和底层内存管理机制。 第一部

2、分 Dalvik虚拟机 Dalvik虚拟机的代码路径：dalvik/，其中包含了 目标机和主机的内容。 vm目录中的内容是虚拟机的实现，由本地代码实 现（包含了部分的汇编代码），其编译的结果为共享库 libdvm.co。 libcore目录是一个提供了对基础JAVA实现支持的 代码目录，包含了C语言代码和JAVA代码，编译的 结果为JAVA的包core.jar。 第一部分 Dalvik虚拟机 nativehelper库是一个工具库，用于注册JAVA本地 调用的函数，在其他的代码中需要使用JNI从本地层次 向JAVA层次提供功能的时 ，需要使用 个库。 nativehelper库的代码路径为：

3、dalvik/libnativehelper。 库libjavacore.a， 成 库libnativehelper.so。 nativehelper个库的 文件的路径为： libnativehelper/include/nativehelper/jni.h：基于JNI标 的 文件 libnativehelper/include/nativehelper/JNIHelp.h：提供 JNI注册功能的 文件 第二部分 Android的JAVA程序环境 Android的API的层次结 ： JAVA标 API JAVA API（javax包） 和 提供的java类库（org包） Android的 包

4、比标 JAVA，Android中的JAVA API 同的API功能， 些API 是一个 。 第二部分 Android的JAVA程序环境 Android中的JAVA的库主要为android包 其 包，其中核 的包的目录为： frameworks/base/core/java/ 其中， 个 目录和文件是 JAVA包 的 系 的，如文件： android/app/Activity.java 它android.app包中的类Activity。 第二部分 Android的JAVA程序环境 Android中JAVA类的API的文件包含在 frameworks/base/api/目录的current.xml

5、 文件。 主要使用的标： currency1注中“hide的时 ，内容 fifl了， 个内容然现在JAVA的代 码中， 是 为 于Android的系统API。 第二部分 Android的JAVA程序环境 public class Activity extends ContextThemeWrapper / 定义Activity类 implements LayoutInflater.Factory, Window.Callback, KeyEvent.Callback, OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks public Activity

6、() +sInstanceCount; / . . 省略 android.app.Activity类的： 第二部分 Android的JAVA程序环境 第三部分 JNI的使用 JNI是Java Native Interface的“，中文为 JAVA本地调用。从Java 1.1”，Java Native Interface (JNI)标 成为java的一部分，它 Java代码和其他语言“的代码行 。JNI 是本地 编程 。它使在 Java 虚拟机 (VM) 内部行的 Java 代码能用其它编程语言(如 CC+ 和汇 编语言)编“的用程序和库行 。 在Android中提供JNI的式， JAVA程序

7、可调用C语言的程序。 第三部分 JNI的使用 VvoidJAVA的无返回值 Ljobject JAVA对象 Djdouble（IEEE 754，64位 ） JAVA双精度浮（double） Fjfloat（IEEE 754，32位） JAVA单精度浮点（float） Jjlong（64位有符号）JAVA长整型（long） Ijint（32位有符号）JAVA整型（int） Sjshort（16位有符号）JAVA短整型（shout） Cjchar（16位无符号）JAVA字符（char） Bjbyte（8位有符号）JAVA字节（byte） Zjboolean（8位无符号）JAVA布尔类型（boole

8、an） 对应的字母JNI的类型JAVA的类型 第三部分 Android中的JNI C/C+本地库 JAVA JNI JAVA用程序 Android 系统API JAVA类 （ 本地 ） 在Android中提供JNI的 方式，让JAVA程序可以 调用C语言的程序。很多 Android中JAVA的类都 具有native的接口，这些 nantive接口就是由本地实 现，然后注册到系统中的 。 3.1 JNI的实现式 在Android中，主要的JNI的代码在以下的路 径中：frameworks/base/core/jni/ 这个路径中的内容将被编译成为 库，libandroid_runtime.so，

9、这就是一个普通的动态 库，被放置在目标系统的/system/lib目录中。 除此之外，Android还包含了其他的几个JNI 的库，例如媒体部分的JNI在目录frameworks/base/ media/jni/中，被编译成为库libmedia_jni.so。 3.1 JNI的实现式 JNI中各个文件的实际上就是C+的普通源文件， 其命名一般 对应 的JAVA类有对应 系。这 系是 上的 ， 是 的。 在Android中实现的JNI库， 要 接动态库 libnativehelper.so。 Android中 用JNI主要有 方式： 1. 在 实现， 接JAVA 本地 2. 在应用程序的Apk包

10、中实现 android.util.Log类的 ： static JNINativeMethod gMethods = isLoggable, (Ljava/lang/String;I)Z, (void*) android_util_Log_isLoggable , println,(ILjava/lang/String;Ljava/lang/String;)I, (void*) android_util_Log_println , ; public final class Log public static native boolean isLoggable(String tag, int l

11、evel); public static native int println(int priority, String tag, String msg); android_util_Log.cpp中的 ： 3.2 在层实现JNI 注册JNI的 ： int register_android_util_Log(JNIEnv* env) jclass clazz = env-FindClass(android/util/Log); / 省略其他 的内容 levels.verbose= env-GetStaticIntField(clazz, env-GetStaticFieldID(clazz,

12、VERBOSE, I); levels.debug = env-GetStaticIntField(clazz, env-GetStaticFieldID(clazz, DEBUG, I); levels.info = env-GetStaticIntField(clazz, env-GetStaticFieldID(clazz, INFO, I); levels.warn = env-GetStaticIntField(clazz, env-GetStaticFieldID(clazz, WARN, I); levels.error = env-GetStaticIntField(clazz

13、, env-GetStaticFieldID(clazz, ERROR, I); levels.assert = env-GetStaticIntField(clazz, env-GetStaticFieldID(clazz, ASSERT, I); return AndroidRuntime:registerNativeMethods(env, android/util/Log, gMethods, NELEM(gMethods); 3.2 在层实现JNI JNI的程序的路径： development/samples/SimpleJNI 编译成的JNI 库：libsimplejni.so 编

14、译成的JAVA包：SimpleJNI.apk TOP_LOCAL_PATH:= $(call my-dir) # Build activity LOCAL_PATH:= $(TOP_LOCAL_PATH) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE_TAGS := samples LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files) LOCAL_PACKAGE_NAME := SimpleJNI LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES := libsimplejni include $(BUILD_PACKAG

15、E) include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL_PATH) 3.3 在Apk中实现JNI 第三部分 JNI的使用 static jint add(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b) int result = a + b; LOGI(%d + %d = %d, a, b, result); return result; static JNINativeMethod methods = add, (II)I, (void*)add , ; JNI Code path: jni/native.cpp JNI

16、 Method: static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className, JNINativeMethod* gMethods, int numMethods) jclass clazz; clazz = env-FindClass(className); / . if (env-RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) GetEnv( goto bail; env = uenv.env; if (registerNatives(env) != JNI_TRUE) L

17、OGE(ERROR: registerNatives failed); goto bail; result = JNI_VERSION_1_4; bail: return result; ”化部分执行的代码: 3.3 在Apk中实现JNI public class SimpleJNI extends Activity /* Called when the activity is first created. */ Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState)

18、; TextView tv = new TextView(this); int sum = Native.add(2, 3); tv.setText(2 + 3 = + Integer.toString(sum); setContentView(tv); class Native static System.loadLibrary(simplejni); static native int add(int a, int b); JAVA Application Code path: src/com/example/android/simplejni/simplejni.java 3.3 在Ap

19、k中实现JNI JNI的基本功能是 JAVA调用本地代 码。 ，JNI 可实现 为 的 内容。 本地代码 JAVA类中的 本地代码 向调用JAVA的 3.4 JNI中的 使用 JNI代码如所： struct fields_t jfieldID context; jmethodID post_event; ; static fields_t fields; /* 和调用 */ fields.context = env-GetFieldID(clazz, mNativeContext, I); env-SetIntField(thiz, fields.context, (int)context);

20、 fields.post_event = env-GetStaticMethodID(clazz, postEventFromNative, (Ljava/lang/Object;IIILjava/lang/Object;)V); 3.4 JNI中的 使用 向调用的过程。 static jint test (JNIEnv *env, jobject thiz,jobject weak_this) JNIEnv *env = AndroidRuntime:getJNIEnv(); jclass clazz = env-GetObjectClass(thiz); jobject object =

21、env-NewGlobalRef(weak_thiz); env-CallStaticVoidMethod(clazz, fields.post_event, object, msgType, ext1, ext2, NULL); /* . */ 3.4 JNI中的 使用 对的JAVA代码： public class TestClass SuppressWarnings(unused) private int mNativeContext; private EventHandler mEventHandler; TestClass() /* . */ test(new WeakReferenc

22、e(this); private class EventHandler extends Handler private TestClass mTestClass; public EventHandler(TestClass testclass, Looper looper) super(looper); mTestClass = testclass; 3.4 JNI中的 使用 Override public void handleMessage(Message msg) msg.what; msg.arg1; msg.arg2; /* . */ private static void post

23、EventFromNative(Object TestClassref, int what, int arg1, int arg2, Object obj) TestClass TestClass = (TestClass)(WeakReference)TestClassref).get(); if (TestClass = null) return; if (TestClass.mEventHandler != null) Message m = TestClass.mEventHandler.obtainMessage(what, arg1, arg2, obj); TestClass.m

24、EventHandler.sendMessage(m); 3.4 JNI中的 使用 第四部分 系统服务的JAVA部分 frameworks/base/core/java/android/os/ frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ frameworks/base/core/jni/ JAVA层同 提供了一 Binder的 函数， JAVA代码可 行Binder 。实现在： 第四部分 系统服务的JAVA部分 IBinder(cpp) ILocationManager.Stub BpBinder(cpp) IBinder(cpp) B

25、inder BinderProxy IXXX XXXNative/IXXX.stub XXXService XXXProxy/IXXX.stub.Proxy XXXClient IInterface JAVABBinder(cpp) 第四部分 系统服务的JAVA部分 zygote是通过init程 init.rc : zygote是通过init程 init.rc :service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin -zygote -start-system-server socket zygote stream 666 onrestart write /sys/android_power/request_state wake onrestart write /sys/power/state on