Android JNI 多线程交互与同步

深入解析 Android JNI 中的多线程同步

在 Android JNI 开发中，经常会涉及到 Java 线程与 Native 线程之间的交互与同步。由于 Java 与 C++ 拥有不同的线程模型和内存管理机制，因此确保线程安全 becomes 至关重要。

JNI 线程同步的核心挑战：

• 线程模型差异: Java 使用 JVM 管理线程，而 Native 使用操作系统线程。
• 内存模型差异: Java 内存模型与 C++ 内存模型不同，需要关注数据可见性和指令重排问题。

常用的 JNI 线程同步工具:

• JNIEnv: JNIEnv 指针并非线程安全，每个线程都应该拥有自己的 JNIEnv 实例。
• JavaVM: JavaVM 指针是线程安全的，可用于获取每个线程的 JNIEnv。
• Monitor: Java 对象锁机制，可用于同步 Java 对象和 Native 代码。
• Mutex: Native 互斥锁，用于保护 Native 代码中的临界区。

实现 JNI 线程同步的常见方法:

1. AttachCurrentThread & DetachCurrentThread: 在 Native 线程中访问 Java 对象之前，必须先将其附加到 JVM 并获取 JNIEnv，操作完成后再进行分离。
2. Java 关键部分: 使用 synchronized 关键字或 ReentrantLock 等同步 Java 对象，保证同一时间只有一个线程可以访问共享资源。
3. Native 关键部分: 使用 pthread_mutex_t 等 Native 互斥锁，保护 Native 代码中的临界区。

需要注意的细节:

• 线程安全的数据结构: 使用线程安全的数据结构，如 ConcurrentHashMap，避免数据竞争。
• 异常处理: 跨线程边界时，需要正确处理异常，避免资源泄露。

通过深入理解 JNI 线程同步机制，并合理使用同步工具，开发者可以确保 Android 应用中 Java 与 Native 代码之间高效且安全的交互。