Android JNI 调用时缓存字段和方法ID示例
时间：2020-11-01 14:14:47|栏目：Android代码|点击： 次
在 JNI 去调用 Java 的方法和访问字段时，最先要做的操作就是获得对应的类以及对应的方法 id。
事实上，通过 FindClass 、GetFieldID、GetMethodID 去找到对应的信息是很耗时的，如果方法被频繁调用，那么肯定不能每次都去查找对应的信息，有必要将它们缓存起来，在下一次调用时，直接使用缓存内容就好了。
缓存有两种方式，分别是使用时缓存和初始化时缓存。
使用时缓存
使用时缓存，就是在调用时查找一次，然后将它缓存成 static 变量，这样下次调用时就已经被初始化过了。
直到内存释放了，才会缓存失效。
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_glumes_cppso_jnioperations_CacheFieldAndMethodOps_staticCacheField(JNIEnv *env, jobject instance, jobject animal) {
static jfieldID fid = NULL; // 声明为 static 变量进行缓存
// 两种方法都行
// jclass cls = env->GetObjectClass(animal);
jclass cls = env->FindClass("com/glumes/cppso/model/Animal");
jstring jstr;
const char *c_str;
// 从缓存中查找
if (fid == NULL) {
fid = env->GetFieldID(cls, "name", "Ljava/lang/String;");
if (fid == NULL) {
return;
}
} else {
LOGD("field id is cached");
}
jstr = (jstring) env->GetObjectField(animal, fid);
c_str = env->GetStringUTFChars(jstr, NULL);
if (c_str == NULL) {
return;
}
env->ReleaseStringUTFChars(jstr, c_str);
jstr = env->NewStringUTF("new name");
if (jstr == NULL) {
return;
}
env->SetObjectField(animal, fid, jstr);
}
通过声明为 static 变量进行缓存。但这种缓存方式显然有弊端，当多个调用者同时调用时，就会出现缓存多次的情况，并且每次调用时都要检查是否缓存过了。
初始化时缓存
在初始化时缓存，就是在类加载时，进行缓存。当类被加载进内存时，会先调用类的静态代码块，所以可以在类的静态代码块中进行缓存。
比如：
public class CacheFieldAndMethodOps extends BaseOperation {
static {
initCacheMethodId(); // 静态代码块中进行缓存
}
private static native void initCacheMethodId();
}
在静态代码块中，可以将所需要的字段 id 或者方法 id 缓存成全局变量。
具体代码如下：
// 全局变量，作为缓存方法 id
jmethodID InstanceMethodCache;
// 初始化加载时缓存方法 id
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_glumes_cppso_jnioperations_CacheFieldAndMethodOps_initCacheMethodId(JNIEnv *env, jclass type) {
jclass cls = env->FindClass("com/glumes/cppso/model/Animal");
InstanceMethodCache = env->GetMethodID(cls, "getName", "()Ljava/lang/String;");
}
在 JNI 中直接将方法 id 缓存成全局变量了，这样再调用时，就不要再进行一次查找了，并且避免了多个线程同时调用会多次查找的情况。
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_glumes_cppso_jnioperations_CacheFieldAndMethodOps_callCacheMethod(JNIEnv *env, jobject instance, jobject animal) {
jstring name = (jstring) env->CallObjectMethod(animal, InstanceMethodCache);
const char *c_name = env->GetStringUTFChars(name, NULL);
LOGD("call cache method and value is %s", c_name);
}
小结
可以看出，如果不能预先知道方法和字段所在类的源码，那么在使用时缓存比较合理。但如果知道的话，在初始化时缓存优点较多，既避免了每次使用时检查，还避免了在多线程被调用的情况。
具体示例代码可参考我的 Github 项目 https://github.com/glumes/AndroidDevWithCpp，欢迎 Star。
