JNI学习笔记:异常处理



1 前言

  在编程开发中,我们会遇到各种各样的程序异常(Exception),Java和C++等面向对象语言提供了异常处理机制,如常见的try-catch-finally机制等。异常处理机制的存在无疑增强了程序的健壮性,那么在JNI编程中,如何对JNI代码中的异常进行管理呢?

  本文通过一个简单的JNI异常测试Demo进行JNI异常处理的学习。

开发环境

  • Java 8
  • Visual Studio 2013 Ultimate

2 一个处理JNI异常的Demo

2.1 代码

  • Java代码
public class JNIException{
    static{
        System.loadLibrary("JNITest");
    }
    // a的值会被两种方法访问
    private static int a;
    public static native void exceptionCallback();
    // 这是一个没有异常的方法,作为对比,方便起见,设为静态成员
    public static void testMethod(){
        System.out.println("In Java:a = "+this.a);
    }
    // 这是一个包含异常的方法,作为异常测试,方便起见,也设为静态成员
    public static void exceptionMethod(){
        a = 1/0;
        System.out.println("---->>>"+a);
    }
    public static void main(String args[]){
        exceptionCallback();
    }
}
  • Native代码
JNIEXPORT void JNICALL Java_JNIException_exceptionCallback
(JNIEnv*env, jclass jcl)
{
    jthrowable jth = nullptr;
    // 获取静态方法
    jmethodID jmID = env->GetStaticMethodID(jcl, "exceptionMethod", "()V");
    // 获取非静态方法
    jmethodID test = env->GetStaticMethodID(jcl, "testMethod", "()V");
    // 调用含有异常的静态方法
    if (jmID != nullptr){
        env->CallStaticVoidMethod(jcl, jmID);
    }
    // 如果抛出异常,此时的env指针所指向的ExceptionCheck函数会返回JNI_TRUE
    if (env->ExceptionCheck()){
        // 打印异常信息
        env->ExceptionDescribe();
        // 清理异常信息(这一点我不是太明白,注释掉之后没太大变化)
        env->ExceptionClear();
        // 手动抛出异常信息
        env->ThrowNew((jclass)env->FindClass("java/lang/Exception"), "JNI throw a new exception!!!");
    }
    else{
        cout << "No Exception!!!" << endl;
    }
    // 调用
    cout << "Call testMethod by JNI:" << endl;
    env->CallStaticVoidMethod(jcl, test);
}
  • 运行结果
    这里写图片描述

      可以看出,通过JNI调用了存在异常的Java方法,首先会由JVM抛出一个ArithmeticException异常,然后抛出我们通过 ThrowNew 函数抛出的异常.但是这种简单粗暴的做法也存在一种隐患:只抛出了异常,而没有处理异常,虽然JVM把异常信息打印在了屏幕上,但并没有对异常进行处理,相反,程序没有终止,继续调用了testMethod 方法,访问了a的值,访问一个原本存在异常的成员,这可能会造成不可预期的结果。

2.2 一个抛出异常的工具函数

  在JNI中,我们可以使用C++代码,自己定义一个抛出异常类名的工具函数,首先通过FindClass 找到处理异常的类,然后再抛出指定的异常名,具体代码如下:

void JNI_ThrowByName(JNIEnv *env, const char *name, const char *msg)
 {
     // 查找异常类
     jclass cls = env->FindClass(env, name);
     /* 如果这个异常类没有找到,VM会抛出一个NowClassDefFoundError异常 */
     if (cls != NULL) {
     // 抛出指定名字的异常
         env->ThrowNew(env, cls, msg);  
     }
     /* 释放局部引用 */
     env->DeleteLocalRef(env, cls);
 }

3 JNI异常处理总结

3.1 JNI异常机制

  JNI中的异常机制比较简单,主要通过几个函数进行处理,不像Java,有专门的Exception类,以及try-catch机制等。而且需要特别注意的是,JNI中的异常检测函数在检测到异常时,并不会终止程序,Native中的代码会继续往后执行,因此需要我们自己负责异常处理逻辑的设计和处理。

3.2 异常处理函数

  • jni.h中有如下函数定义:
// 检查是否发生了异常,若有异常返回JNI_TRUE,否则返回JNI_FALSE
jboolean ExceptionCheck() {
        return functions->ExceptionCheck(this);
}
// 丢弃一个现有的异常对象,在当前线程触发一个新的异常 
jint Throw(jthrowable obj) {
    return functions->Throw(this, obj);
}
// 在当前线程触发一个异常,并自定义输出异常信息 
jint ThrowNew(jclass clazz, const char *msg) {
    return functions->ThrowNew(this, clazz, msg);
}
// 检查是否发生了异常,若用异常返回该异常的引用,否则返回NULL
jthrowable ExceptionOccurred() {
        return functions->ExceptionOccurred(this);
}
// 打印异常的堆栈信息 
void ExceptionDescribe() {
        functions->ExceptionDescribe(this);
}
// 清除异常堆栈信息 
void ExceptionClear() {
        functions->ExceptionClear(this);
}
//致命异常,用于输出一个异常信息,并终止当前VM实例(即退出程序)
void FatalError(const char *msg) {
        functions->FatalError(this, msg);
}

4 参考链接

[1]. JNI/NDK开发指南(十一)——JNI异常处理
[2].Android jni/ndk编程五:jni异常处理

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