解析本地方法映射Java層的數據類型

前言

Java 語言上定義了不同的數據類型，比如有基礎類型int、double等等，還有所有類的父類Object等，這些都是Java 層面的類型，而使用本地方法的處理過程需要有它們對應的類型。

大概的流程

Java 層編寫的本地方法，被編譯器編譯為字節碼，字節碼將按照規範將不同類型的參數給記錄到class 文件中，比如B 表示byte、I 表示int、J 表示long 等等。那麼一個如下的本地方法，被記錄為(Ljava/lang/Object;II)V。

 public static native void test(Object o, int i, int i2);

上述對應的方法被註冊JVM中，當執行到調用本地方法時則會按照類型映射轉換成本地數據類型，比如int->jint和Object->jobject。這裡其實int 和jint 在C++ 中是一樣的，只是用typedef 定義了另外一個名稱而已，而jobject 是一個指針，執行引擎在執行Java 層邏輯時生成了Object 對象，它在JVM 層有專門的數據結構，這裡的jobject 就是指向這個結構的指針，在需要使用時可以強制轉換成JVM 層的數據結構，然後即可對其進行操作。另外，JVM 中用oop 來表示對象指針。

基礎類型映射

引用類型映射

除了基礎的類型映射外，Java 層其他對像類型為引用類型，那麼本地方法對應的是jobject 類型，另外，它還會派生出經常用的一些子類，比如jstring、jclass 等等，具體如下，

 class _jobject {};class _jclass : public _jobject {};class _jthrowable : public _jobject {};class _jstring : public _jobject {};class _jarray : public _jobject {};class _jbooleanArray : public _jarray {};class _jbyteArray : public _jarray {};class _jcharArray : public _jarray {};class _jshortArray : public _jarray {};class _jintArray : public _jarray {};class _jlongArray : public _jarray {};class _jfloatArray : public _jarray {};class _jdoubleArray : public _jarray {};class _jobjectArray : public _jarray {};

可以看到定義了_jobject類，該類為空類，而其他的類包括_jclass _jthrowable _jstring _jarray都是繼承_jobject類。此外，數組類型還派生出了9個子類，分別對應基礎類型數組和引用類型數組。

前面定義完類後再定義指針別名，這裡的就是本地方法的類型了。另外，這些都是C++ 的定義，如果是C 編譯器則會使用struct 來定義_jobject，而非class。

 typedef _jobject *jobject;typedef _jclass *jclass;typedef _jthrowable *jthrowable;typedef _jstring *jstring;typedef _jarray *jarray;typedef _jbooleanArray *jbooleanArray;typedef _jbyteArray *jbyteArray;typedef _jcharArray *jcharArray;typedef _jshortArray *jshortArray;typedef _jintArray *jintArray;typedef _jlongArray *jlongArray;typedef _jfloatArray *jfloatArray;typedef _jdoubleArray *jdoubleArray;typedef _jobjectArray *jobjectArray;

CPP的空類

上面的引用類型定義為空類，這裡了解下C++的空類，通常我們要定義一個空類可以如下兩種方式，

 class Empty{}struct Empty{}

經過上述定義後的空類，它的大小為1，但是一個空類啥都沒有的話它有什麼用呢？其實它可以用來區分不同的對象，空類定義的不同對象擁有不同的地址，使用new操作出來的對像也有不同的指針，而且空類也能區分不同的類別。

指針轉換

所以有了這些類型映射後我們是怎麼聯繫起來使用的呢？其實很簡單，答案就是進行指針轉換，前面提到過Java 層的對像在JVM 中是有一定的數據結構的，即用oop 來表示對象指針，那麼jobject 可以作如下轉換，其中handle 即為jobject 類型。

 oop result = *reinterpret_cast<oop*>(handle);

轉換成oop 後要進一步處理就很方便了，比如想要獲取一些類相關的元數據時可以使用其中的klass 來獲取。

總結

以上，Java 層定義的類型在本地方法有著與之相對應的數據類型，而且Java 層源碼被編譯為字節碼後保存了本地方法參數對應的類型，JVM 執行時可以根據不同的類型轉換成本地方法對應的類型，而本地方法定義的類型都為空類，主要作用是用來綁定對象，並且可以區分對像類型，在必要時刻通過指針轉換即可訪問對像或類元數據。