当从本地pthread调用Java方法时,Java方法未被调用

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我需要一个简单的Java服务,它可以在系统启动时自动运行,并使用一些带有POSIX线程功能的共享库。在实现JNI接口时,我遇到了一个问题,它不允许我从本地代码中调用Java方法。 GetMethodID() 不返回 NULL,所以我认为它做得很好。同时没有任何可疑的错误可以帮助解决问题。因此,我在日志中添加了大量输出,并为此准备了一个简单的Java测试(所有代码都在下面列出,但也可以在该存储库的github页面找到项目)。
项目文件列表:
服务:
- TestService.java - TestController.java - TestListener.java - TestNative.java <<-- 这里是Java方法
本地代码:
- layer-jni.c <<-- 这里是本地调用
其他:
- Android.mk - Application.mk - AndroidManifest.xml
以下是我在测试服务中尝试的逻辑:
1. 启动服务:
TestService.java:
package com.example.testservice;

import java.lang.String;

import android.app.Notification;
import android.app.PendingIntent;
import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.Handler;
import android.os.HandlerThread;
import android.os.IBinder;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.util.Log;
import android.widget.Toast;

public class TestService extends Service {
    private Looper mServiceLooper;
    private ServiceHandler mServiceHandler;
    private TestController testCtrl = null;
    private static final String TAG = "TestService";

    private final class ServiceHandler extends Handler {
         public ServiceHandler(Looper looper) {
                       super(looper);
         }
         @Override
         public void handleMessage(Message msg) {
                 Log.e(TAG, msg.toString());
                 Log.e(TAG, "IT WORKS");
         }
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }
    public void onDestroy() {
        Toast.makeText(this, "Test service stopped", Toast.LENGTH_LONG).show();
        Log.d(TAG, "Test has been stopped");
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.i(TAG, "onCreate");
        HandlerThread thread = new HandlerThread("ServiceStartArguments",
                           android.os.Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
        thread.start();

        mServiceLooper = thread.getLooper();
        mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
    }

    @Override
    public void onStart(Intent intent, int startid)
    {         
        if (testCtrl != null) {
            Log.d(TAG, "Service already running.");
            return;
        }
        Log.d(TAG, "Starting test controller");
        testCtrl = new TestController();
        Log.d(TAG, "Test controller has started");
    } 
}

2.它创建了TestController类(大部分逻辑必须在其中),该类创建TestNative类。

接口TestListener.java

package com.example.testservice;

public interface TestListener {
    public void stringJavaMethod(String regStr);
}

TestController.java:

package com.example.testservice;

import android.util.Log;

public class TestController implements TestListener {
    private static final String TAG = "TestController";
    private TestNative mTestNative = null;

    TestController() {
        Log.d(TAG, "Starting test native");
        mTestNative = new TestNative(this);
    }

    @Override
    public void stringJavaMethod(String regStr) {
        Log.d(TAG, "Callback called!!!!\n");
        Log.e(TAG, regStr);
    }

}

TestNative.java:

package com.example.testservice;

import android.os.Handler;
import android.util.Log;

public class TestNative implements TestListener {
    static {
        System.loadLibrary("log");
        System.loadLibrary("layer-jni");
    }

    private static final String TAG = "TestNative";
    private Handler mHandler;
    private TestListener mDelegate;

    TestNative(TestListener t) {
        mDelegate = t;
        mHandler = new Handler();
        startAthread();
    }

    @Override
    public void stringJavaMethod(final String regStr) {
        Log.d(TAG, "IT WORKS?" + regStr);
        mHandler.post(new Runnable() {
            public void run() {
                Log.e(TAG, "CALLED!\n");
                mDelegate.stringJavaMethod(regStr);
            }
        });
    }    

    /* native interface */
    public static native void startAthread();
}

3.TestNative类通过startAthread()方法请求本地库开始工作。

4.本地代码存储JVM,为调用对象创建全局引用并启动一个线程。

5.线程将自己附加到JVM上,并获取一个新的JNIEnv*指针。然后,它使用在步骤#4中获取的全局对象链接查找Java方法ID,并尝试定期调用此方法。

唯一的本地源是layer-jni.c

#include "logcat.h"
#include "layer-jni.h"

#include <jni.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include <android/asset_manager.h>
#include <android/asset_manager_jni.h>

JavaVM *jvm = NULL;
/* removed jObj UPD3 */
// jobject jObj;
/* added see UPD2 */
jclass jCls;
/******************/

static int run = 0;
static pthread_t t;
/* jobject -> jclass */
void callVoidMethodString(JNIEnv *env, jclass jcl, jmethodID jmid, const char *str);

JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM *ajvm, void *dummy) {
        return JNI_VERSION_1_6;
}

void *thread_func(void *dummy) {
        run = 1;
        JNIEnv *env = NULL;
        if (JNI_EDETACHED == (*jvm)->GetEnv(jvm, (void**)&env, JNI_VERSION_1_6)) {
                if ( 0 != (*jvm)->AttachCurrentThread(jvm, &env, NULL)) {
                        DBG_INFO("Cannot attach JNIEnv!\n");
                }
        }
        /* UPD2 - jObj -> jCls */
        jmethodID jmid = (*env)->GetMethodID(env, jCls, "stringJavaMethod", "(Ljava/lang/String;)V");
        if (!jmid) {
                DBG_ERR("Cannot find java method...Terminating\n");
                return NULL;
        }

        while(run) {
                struct timespec ts = {.tv_sec = 1, .tv_nsec = 0 };
                nanosleep(&ts, NULL);
                DBG_INFO("Trying to call method\n");
                callVoidMethodString(env, jCls, jmid, "***** Native2Java call works! *****\n");
        }
        (*jvm)->DetachCurrentThread(jvm);
        return NULL;
}

JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_testservice_TestNative_startAthread( JNIEnv* env,
                jobject thiz)
{
        DBG_INFO("enter startAthread()\n");
        if (JNI_OK != (*env)->GetJavaVM(env, &jvm)) {
                DBG_ERR("Cannot access Java VM! Terminating call.\n");
                return;
        }
        DBG_INFO("Caching class tc...\n");
        /* Updated: jObj replaced with jCls */
        jCls = thiz;
        jobject globalRef = (*env)->NewGlobalRef(env, jCls);
        (*env)->DeleteLocalRef(env, jCls);
        jCls = globalRef;
        if (NULL == jCls) {
                DBG_ERR("Cannot cache class TronNative!\n");
                return;
        }
        /* UPD3: removed block below */
        /* Added see UPD2 */
        /*DBG_INFO("Caching class TestNative...\n");
         *jclass clazz = (*env)->FindClass(env, "com/example/testservice/TestNative");
         *if ((*env)->ExceptionCheck(env) == JNI_TRUE){
         *   (*env)->ExceptionDescribe(env);
         *   DBG_ERR("Exception while looking for TestNative class.\n");
         *   return;
         *}
         *jCls = (jclass)(*env)->NewGlobalRef(env, clazz);
         *
         *if ((*env)->ExceptionCheck(env) == JNI_TRUE){
         *   (*env)->ExceptionDescribe(env);
         *   DBG_ERR("Exception while trying to globalize TestNative class.\n");
         *   return;
         *}
         *(*env)->DeleteLocalRef(env, clazz);
         */
        /*****************/
        if (pthread_create(&t, NULL, thread_func, NULL)) {
                DBG_ERR("Cannot create thread!\n");
        }
}

static unsigned call_count = 0;

/* jobject -> jclass */
void callVoidMethodString(JNIEnv *env, jclass jcl, jmethodID jmid, const char *str) {
        jstring jstr = (*env)->NewStringUTF(env, str);
        char calls_str[50] = {0};
        sprintf(calls_str, "calls:%u\n", call_count++);
        (*env)->CallVoidMethod(env, jcl, jmid, jstr);
        if ((*env)->ExceptionCheck(env)) {
                DBG_ERR("There is some exceptional situation!\n");
                (*env)->ExceptionDescribe(env);
                (*env)->ExceptionClear(env);
        }
        (*env)->DeleteLocalRef(env, jstr);
        DBG_INFO(calls_str);
}

作为结果,当调用本地代码中的CallVoidMethod()时,java方法"public void stringJavaMethod(final String regStr)"不会被调用。没有任何错误和方法调用...
启动测试服务时,我得到的日志输出:
11-12 14:05:05.396: I/GAV2(18672): Thread[GAThread,5,main]: No campaign data found.
11-12 14:05:05.586: I/Autostart(16419): Starting service...
11-12 14:05:05.586: D/dalvikvm(18934): Late-enabling CheckJNI
11-12 14:05:05.586: I/ActivityManager(441): Start proc com.example.testservice for service com.example.testservice/.TestService: pid=18934 uid=10097 gids={50097, 3003, 1028}
11-12 14:05:05.606: D/dalvikvm(18934): Debugger has detached; object registry had 1 entries
11-12 14:05:05.696: D/dalvikvm(441): GC_EXPLICIT freed 1485K, 39% free 16961K/27776K, paused 3ms+7ms, total 89ms
11-12 14:05:05.736: I/TestService(18934): onCreate
11-12 14:05:05.736: D/TestService(18934): Starting test controller
11-12 14:05:05.736: D/TestController(18934): Starting test native
11-12 14:05:05.736: D/dalvikvm(18934): No JNI_OnLoad found in /system/lib/liblog.so 0x420e0a08, skipping init
11-12 14:05:05.736: D/dalvikvm(18934): Trying to load lib /data/app-lib/com.example.testservice-1/liblayer-jni.so 0x420e0a08
11-12 14:05:05.736: D/dalvikvm(18934): Added shared lib /data/app-lib/com.example.testservice-1/liblayer-jni.so 0x420e0a08
11-12 14:05:05.736: I/JNITestService(18934): enter startAthread()
11-12 14:05:05.736: I/JNITestService(18934): Caching class tc...
11-12 14:05:05.736: D/TestService(18934): Test controller has started
11-12 14:05:06.736: I/JNITestService(18934): Trying to call method
11-12 14:05:06.736: I/JNITestService(18934): calls:0
11-12 14:05:07.736: I/JNITestService(18934): Trying to call method
11-12 14:05:07.736: I/JNITestService(18934): calls:1
...etc

因此,Java代码中没有关于从本地代码调用的任何消息,也没有Java方法调用。这就是问题所在。因此,我计划在日志中看到一个字符串 " Native2Java call works! \n",该字符串作为JNI调用的参数传递。
Android.mk的清单:
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
ANDROID_NDK := /home/michael/Downloads/android-ndk-r8e
LOCAL_MODULE    :=         layer-jni
LOCAL_SRC_FILES :=         layer-jni.c
LOCAL_LDLIBS := -llog
TARGET_ARCH_ABI := armeabi-v7a
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Application.mk:

APP_ABI := armeabi-v7a
APP_PLATFORM := android-9
#APP_CPPFLAGS := -D__GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__ -std=gnu++11
STLPORT_FORCE_REBUILD := true
APP_STL := stlport_shared

AndroidManifest.xml:

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.testservice"
    android:versionCode="1"
    android:versionName="1.0" >

    <uses-sdk
        android:minSdkVersion="14"
        android:targetSdkVersion="17" />

    <uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED"></uses-permission>
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/>
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
    <uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>
    <uses-permission android:name="android.permission.USE_SIP"/>

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@drawable/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name">
        <service android:name=".TestService" android:exported="true">
            <intent-filter>
                <action android:name="com.example.testservice.TestService">
                </action>
            </intent-filter>
        </service>
        <receiver android:name=".autostart">
            <intent-filter>
                <action 
                    android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED">
                </action>
            </intent-filter>
        </receiver>
    </application>
</manifest>

如果有人能帮我提供建议或想法,告诉我需要检查/修复哪些逻辑问题,我将非常感激。

更新:如果我将Java方法更改为静态的,GetMethodID()更改为GetStaticMethodID(),并将CallVoidMethod()更改为CallStaticVoidMethod(),它就开始工作了:

11-12 17:44:27.406: D/TestNative(21444): IT WORKS?***** Native2Java call works! *****
11-12 17:44:27.406: I/JNITestService(21444): calls:38
11-12 17:44:28.406: I/JNITestService(21444): Trying to call method
11-12 17:44:28.406: D/TestNative(21444): IT WORKS?***** Native2Java call works! *****
11-12 17:44:28.406: I/JNITestService(21444): calls:39
11-12 17:44:29.426: I/JNITestService(21444): Trying to call method

仍然不知道为什么非静态成员无法使用...

更新2: 修复了调用GetMethodID()的问题 - 将jObj替换为jCls。如果通过FindClass()获得jCls,则结果保持不变(无需调用,无错误)。如果使用GetObjectClass()而不是FindClass()获得jCls,则尝试使用这个新的jCls获取方法id时会出现异常:

11-12 18:17:59.926: D/TestService(22540): Test controller has started
11-12 18:17:59.926: E/JNITestService(22540): Cannot find java method...Terminating
11-12 18:17:59.926: W/dalvikvm(22540): threadid=12: thread exiting with uncaught exception (group=0x4198b700)
11-12 18:17:59.926: E/AndroidRuntime(22540): FATAL EXCEPTION: Thread-6532
11-12 18:17:59.926: E/AndroidRuntime(22540): java.lang.NoSuchMethodError: no method with name='stringJavaMethod' signature='(Ljava/lang/String;)V' in class Ljava/lang/Class;
11-12 18:17:59.926: E/AndroidRuntime(22540):    at dalvik.system.NativeStart.run(Native Method)

UPD3: 现在只使用jCls,jObj已被移除。startAthread的参数已经修正。但是仍然没有错误,也没有调用(非静态方法,静态版本的方法可以工作)。


有可能JNI在静态方法查找函数中自动将jobject转换为jclass,但这只是一种猜测。 - Samhain
1
确保您启用了CheckJNI;它可以检测许多次要的问题。请参阅http://developer.android.com/training/articles/perf-jni.html#extended_checking - fadden
@fadden 很有价值的评论,谢谢! - Michael
1个回答

2

jmethodID jmid = (*env)->GetStaticMethodID(env, jclassObj, "stringJavaMethod", "(Ljava/lang/String;)V");

这里使用的 GetMethodID 是不正确的。第二个参数应该是 jclass 类型,而不是像你使用的 jobject。

要将 jobject 转换为 jclass,请使用:

jclass GetObjectClass(JNIEnv *env, jobject obj);

此外,由于你的目标方法是静态的,因此应该使用 GetStaticMethodID

编辑 1:

检查 public static native void startAthread() 的本地方法签名是不正确的。它应该是:

JNIEXPORT void JNICALL Java_Test_startAthread(JNIEnv *, jclass);

目前

JNIEXPORT void JNICALL Java_Test_startAthread(JNIEnv *, jobject);

这种差异解释了为什么当您将相应的Java函数更改为静态函数时,它会起作用,因为您实际上一直拥有一个jclass对象而不是jobject。
编辑2
现在函数声明已经正确,问题变得清晰:您正在尝试调用一个没有类实例的实例方法。您需要将静态的startAthread函数更改为非静态函数并保存实例对象,或者您需要将被调用的Java方法更改为静态方法。根据您实际的实现,选择适合您的方法。

感谢回复!我尝试了这种方法并更新了主题。如果我使用GetObjectClass(),我会得到异常。但奇怪的是-如果我正确理解,异常是关于在类java/lang/Object中缺少stringJavaMethod方法!我是否正确地认为,当进入本地代码时,jObj必须是TestNative类而不是Object? - Michael
我仔细检查了你的 C++ 代码中的本地签名,发现是错误的。public static native void startathread() 应该生成一个签名为 JNIEXPORT void JNICALL Java_Test_startAthread (JNIEnv *,jclass); 因此,传递给你的本地方法的对象是 jclass,只是你的类型写错了。对于最初的错误答案,我表示抱歉。进行更新。 - Samhain
1
你是对的。这确实必须是一个类。根据此进行了更新。使用javah应该成为一种习惯。 - Michael
很遗憾并没有帮助。方法仍未被调用。 - Michael
1
@Michael 好的,让我们仔细考虑一下。你有一个类TestNative,并且正在调用该类上的静态方法(startAThread)。但是,在该本地代码中,您想要调用该类上的非静态方法。为了做到这一点,您需要将TestNative的实例传递到本地代码中。两个选项:将其作为引用传递给您的静态startAthread,或者将startAthread更改为非静态,并保存您的类的实例。有道理吗? - Samhain
谢谢!现在我明白了。我需要更加仔细地阅读文档。我现在不能检查它,但我相信明天一定没问题。 - Michael

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