Android C++ 系列:JNI 中的线程操作
Java 中创建线程三种方式:
继承 Thread 类创建线程类;
通过 Runnable 接口创建线程类;
通过 Callable 和 Future 创建线程。
Native 中支持的线程标准是 POSIX 线程,它定义了一套创建和操作线程的 API 。
我们可以在 Native 代码中使用 POSIX 线程,就相当于使用一个库一样,首先需要包含这个库的头文件:
这个头文件中定义了很多和线程相关的函数,这里就暂时使用到了其中创建线程部分内容。
创建线程
POSIX 创建线程的函数如下:
它的参数对应如下:
__pthread_ptr 为指向 pthread_t 类型变量的指针,用它代表返回线程的句柄。
__attr 为指向 pthread_attr_t 结构的指针,可以通过该结构来指定新线程的一些属性,比如栈大小、调度优先级等,具体看 pthread_attr_t 结构的内容。如果没有特殊要求,可使用默认值,把该变量取值为 NULL 。 第三个参数为该线程启动程序的函数指针,也就是线程启动时要执行的那个方法,类似于 Java Runnable 中的 run 方法,它的函数签名格式如下:
启动程序将线程参数看成 void 指针,返回 void 指针类型结果。
第四个参数为线程启动程序的参数,也就是函数的参数,如果不需要传递参数,它可以为 NULL 。 pthread_create 函数如果执行成功了则返回 0 ,如果返回其他错误代码。
接下来,我们使用 pthread_create 方法来创建线程。
第一步,我们创建线程启动时运行的入口函数:
要注意线程启动函数是要有返回值的,没有返回值就直接崩溃了。
一旦 pthread_create 调用了,printThreadHello 就会立即执行。
接下来我们使用 JNI 封装创建线程:
由于我们没有给该线程设置属性,并且线程运行函数也不需要参数,就都直接设置为了 NULL,那么上面那段程序就可以执行了,并且 printThreadHello 函数是运行在新的线程中的,运行完成后线程就退出了。
将线程附着在 Java 虚拟机上
在上面的线程启动函数中,只是简单的执行了打印 log 的操作,如果想要执行和 Java 相关的操作,比如从 JNI 调用 Java 的函数等等,那就需要用到 Java 虚拟机环境了,也就是用到 JNIEnv 指针,毕竟所有的调用函数都是以它开头的。
pthread_create 创建的线程是一个 C 中的线程,虚拟机并不能识别它们,为了和 Java 空间交互,需要先把 POSIX 线程附着到 Java 虚拟机上,然后就可以获得当前线程的 JNIEnv 指针,因为 JNIEnv 指针只是在当前线程中有效。
通过 AttachCurrentThread 方法可以将当前线程附着到 Java 虚拟机上,并且可以获得 JNIEnv 指针。
AttachCurrentThread 方法是由 JavaVM 指针调用的,它代表的是 Java 虚拟机接口指针,可以在 JNI_OnLoad 加载时来获得,通过全局变量保存起来
当通过 AttachCurrentThread 方法将线程附着当 Java 虚拟机上后,还需要将该线程从 Java 虚拟机上分离,通过 DetachCurrentThread 方法,这两个方法是要同时使用的,否则会出现问题 。
具体使用如下:
首先在 Java 中定义在 C++ 线程中回调的方法,主要就是打印线程名字:
然后定义 Native 线程中运行的方法:
最后创建线程并运行方法:
通过这样的调用,就可以在 Native 线程中调用 Java 相关的函数了。
等待线程返回结果
前面提到在线程运行函数中必须要有返回值,最开始只是返回了一个空指针 NULL ,并且在某个方法里面开启了新线程,新线程运行后,该方法也就立即返回退出,执行完了。
现在,还可以在该方法里等待线程执行完毕后,拿到线程执行完的结果之后再退出。
和 Java 的 join 方法类似,C 中可以通过 pthread_join 方法可以等待线程终止。
其中:
__pthread 代表创建线程的句柄
__return_value_ptr 代表线程运行函数返回的结果 使用如下:
如果 pthread_join 返回为 0 代表执行成功,非 0 则执行失败。
总结
本文介绍了通过 C 语言创建线程的方法和 C 层等待线程返回的方法,以及 JNI 提供的 AttachCurrentThread 和 DetachCurrentThread 方法,通过该方法将 C 线程附着到 Java 虚拟机,同时我们还介绍了 JNI_OnLoad 方法和 JavaVM 结构。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【轻口味】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/e21e076362b2b2ed4433b0c34】。文章转载请联系作者。
评论