在Android中，為了完成上層應(yīng)用和底層服務(wù)之間的相互調(diào)用，根據(jù)請(qǐng)求的服務(wù)不同，交互過(guò)程主要有3種類型：直接調(diào)用、通過(guò)原生服務(wù)調(diào)用、通過(guò)原生守護(hù)進(jìn)程調(diào)用。考慮到上層的應(yīng)用一般是基于Java實(shí)現(xiàn)的，而底層服務(wù)則是基于C/C++實(shí)現(xiàn)的，為了完成跨語(yǔ)言的交互，就需要用到Java JNI機(jī)制。
1. Java JNI原生接口
考慮到底層的Linux內(nèi)核和中間層面的原生服務(wù)都是利用C/C++來(lái)寫(xiě)的，為了使應(yīng)用程序能夠訪問(wèn)到底層的原生服務(wù)和設(shè)備，就必須考慮Java和C/C++，甚至匯編語(yǔ)言間的互操作性。在Android中，Java和其他語(yǔ)言的交互是利用Java JNI機(jī)制來(lái)完成的。
自Java 1.1起，Java JNI（Java Native Interface）標(biāo)準(zhǔn)就已經(jīng)是Java的一部分，JNI允許Java與其他語(yǔ)言編寫(xiě)的代碼進(jìn)行交互。
Java通過(guò)Java JNI調(diào)用本地方法，而本地方法是以共享庫(kù)（*.so）文件的形式存放的，通過(guò)調(diào)用本地庫(kù)文件的內(nèi)部方法，使Java可以實(shí)現(xiàn)和本地機(jī)器的緊密聯(lián)系，調(diào)用系統(tǒng)級(jí)的各接口方法。
在Android中，通過(guò)JNIEnv，使得C代碼也能調(diào)用Java提供的服務(wù)，這方面的一個(gè)重要實(shí)例為IBinder通信。
但需要注意的是，利用C/C++等完成的底層代碼的安全性較弱，無(wú)法防止開(kāi)發(fā)者利用無(wú)效的指針來(lái)改寫(xiě)內(nèi)存，這會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)安全性的削弱。
在Android中，原生接口主要位于frameworks\base\core\jni \AndroidRuntime.cpp文件中。利用Java JNI注冊(cè)原生接口的方法為：
/*static*/ int AndroidRuntime::registerNativeMethods(JNIEnv* env,
const char* className, const JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
{
return jniRegisterNativeMethods(env, className, gMethods, numMethods);
}
2. 直接調(diào)用
在直接調(diào)用模式中，上層應(yīng)用通過(guò)IBinder機(jī)制與框架層的服務(wù)直接通信，框架層服務(wù)通過(guò)Java JNI動(dòng)態(tài)加載相關(guān)的共享庫(kù)，完成服務(wù)。
如圖1-1所示為上層應(yīng)用調(diào)用硬件抽象層（HAL，Hardware Abstraction Layer）提供的實(shí)時(shí)服務(wù)時(shí)的調(diào)用層次說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，HAL的出現(xiàn)更多的是為底層提供封裝，保護(hù)平臺(tái)廠商和第三方廠商的利益。
圖1-1 實(shí)時(shí)服務(wù)調(diào)用層次說(shuō)明
如圖1-2所示為智能手機(jī)中常見(jiàn)的位置服務(wù)的調(diào)用層次說(shuō)明，上層的導(dǎo)航應(yīng)用和其他的位置應(yīng)用在獲取底層的GPS服務(wù)時(shí)，首先調(diào)用位置管理器服務(wù)（Location Manager Service）,然后通過(guò)Java JNI終調(diào)用libgps.so共享庫(kù)。
圖1-2 位置服務(wù)調(diào)用層次
3. 原生服務(wù)調(diào)用
在原生服務(wù)調(diào)用模式中，由于應(yīng)用本身更加復(fù)雜，應(yīng)用的抽象實(shí)現(xiàn)會(huì)放置在原生層，當(dāng)上層應(yīng)用調(diào)用底層的服務(wù)時(shí)，首選會(huì)通過(guò)Java JNI調(diào)用應(yīng)用本身的原生接口，然后通過(guò)IPC通信與其他的原生服務(wù)進(jìn)行交互。如圖1-3所示為媒體播放應(yīng)用的調(diào)用層次關(guān)系。
在多媒體應(yīng)用中，這是常用的交互方式。
圖1-3 原生服務(wù)
4.原生守護(hù)進(jìn)程調(diào)用
在原生守護(hù)進(jìn)程調(diào)用模式中，調(diào)用的原生服務(wù)通常是后臺(tái)的守護(hù)進(jìn)程，在這種模式中，上層應(yīng)用會(huì)首先通過(guò)Java JNI和應(yīng)用本身的原生接口通信，然后通過(guò)套接字或者IPC和守護(hù)進(jìn)程通信。如圖1-4所示為通話應(yīng)用的調(diào)用層次關(guān)系。
圖1-4 原生守護(hù)進(jìn)程調(diào)用