ReactNative源码篇：代码调用

作者: 郭孝星
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郭孝星，非著名程序员，代码洁癖患者，爱编程，好吉他，喜烹饪，爱一切有趣的事物和人。

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文章目录：https://github.com/guoxiaoxing/react-native-android-container/blob/master/README.md

本篇系列文章主要分析ReactNative源码，分析ReactNative的启动流程、渲染原理、通信机制与线程模型等方面内容。

• 1ReactNative源码篇：源码初识
• 2ReactNative源码篇：代码调用
• 3ReactNative源码篇：启动流程
• 4ReactNative源码篇：渲染原理
• 5ReactNative源码篇：线程模型
• 6ReactNative源码篇：通信机制

Java与C++的交互

我们都知道如果需要用Java调用C/C++，需要用到Java中的JNI，但是用过JNI的同学都知道这是个繁琐且低效的调用方式，在大型工程体现的更加明显，因为我们需要将Java与C/C++的
相互访问与通信框架化，形成更高层次的封装，避免直接使用原始的JNI反射API去做调用。

RN框架便有着优秀的Java与Native访问框架，这套框架的核心在于JNI智能指针，我们来详细的看一看它的实现原理。

Java对象（jobject）在Native层有3种引用类型：

全局引用

全局引用：使用NewGlobalRef创建，使用DeleteGlobalRef销毁。支持跨线程访问，在调用DeleteGlobalRef销毁前，GC无法回收该引用对应的Java Object。

局部引用

局部引用：使用NewLocalRef创建，使用DeleteLocalRef销毁。只能在本线程内安全访问，当创建该引用的Native调用链返回至JVM时，未被销毁的局部引用可以被GC回收，但是局部引用表容量有限，应该
在返回JVM前，调用DeleteLocalRef先行销毁，避免局部引用表超限引用崩溃。

弱全局引用

局部引用：使用NewWeekGlobalRef创建，使用DeleteWeekGlobalRef销毁。与全局引用一样具有全局作用域，但是不会影响GC回收，GC可以随时回收该引用。

JNI动态注册

JNI在注册Native函数时，可以利用javah命令生成函数签名，而静态注册就是利用这些函数名在JNI层中寻找着写函数，如果没有找到就会报错，如果找到了就会建立一个关联关系，以后
在调用时就会直接调用这个函数，该操作有虚拟机来完成。但是每次调用都要进行查找的做法效率比较低，因而便衍生了动态注册的方法。

动态注册

动态注册允许你提供一个函数映射表，提供给虚拟机，这样虚拟机就可以根据函数映射表来调用相应的函数。

函数映射表中函数的结构如下所示：

typedef struct { 
const char* name; //Java中Native方法的名字
const char* signature; //Java中Native方法的参数和返回值。
void* fnPtr; //函数指针，指向C函数
} JNINativeMethod;

JNI_OnLoad()函数在System.loadLibrary加载完JNI动态库后会自动调用，我们在这里完成动态注册工作，该函数有2个作用：

1 指定JNI版本，告诉虚拟机应该使用哪一个JNI版本。
2 注册Native函数，调用方法jint RegisterNatives(jclass clazz,const JNINativeMethod* methods,jint nMethods)来实现。

我们来看一个简单的例子。

1 在Java层编写本地方法

public class HelloJni { 

    static {
        System.loadLibrary("hello-jni");
    }

    public static final main(String[] args){
        System.out.println(stringFromJNI());
    }

    public native String stringFromJNI();
}

2 在JNI中进行动态注册

#include <stdlib.h> 
#include <string.h> 
#include <stdio.h> 
#include <jni.h> 
#include <assert.h> 

/* This is a trivial JNI example where we use a native method * to return a new VM String. See the corresponding Java source * file located at: * * apps/samples/hello-jni/project/src/com/example/HelloJni/HelloJni.java */  
jstring native_hello(JNIEnv* env,jobject thiz)  
{  
    return (*env)->NewStringUTF(env,"动态注册JNI");  
}  

/** * 方法对应表 */  
static JNINativeMethod gMethods[] = {  
    {"stringFromJNI","()Ljava/lang/String;",(void*)native_hello},};  

/* * 为某一个类注册本地方法 */  
static int registerNativeMethods(JNIEnv* env,const char* className,JNINativeMethod* gMethods,int numMethods) {  
    jclass clazz;  
    clazz = (*env)->FindClass(env,className);  
    if (clazz == NULL) {  
        return JNI_FALSE;  
    }  
    if ((*env)->RegisterNatives(env,clazz,gMethods,numMethods) < 0) {  
        return JNI_FALSE;  
    }  

    return JNI_TRUE;  
}  


/* * 为所有类注册本地方法 */  
static int registerNatives(JNIEnv* env) {
    //指定要注册的类
    const char* kClassName = "com/example/hellojni/HelloJni";
    return registerNativeMethods(env,kClassName,sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0]));  
}  

/* * System.loadLibrary("lib")时调用自动调用JNI_OnLoad * 如果成功返回JNI版本,失败返回-1 */  
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm,void* reserved) {  
    JNIEnv* env = NULL;  
    jint result = -1;  

    if ((*vm)->GetEnv(vm,(void**) &env,JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {  
        return -1;  
    }  
    assert(env != NULL);  

    if (!registerNatives(env)) {//注册 
        return -1;  
    }  
    //成功 
    result = JNI_VERSION_1_4;  

    return result;  
}

JavaScript与C++的交互

RN解析JS用的是Webkit的脚本引擎JavaScriptCore，JavaScriptCore负责JS的解释与执行。

Webkit是一个开源的浏览器引擎，Safari、Chrome等浏览器都使用了该引擎，它包括一个网页排版渲染引擎WebCore与一个脚本引擎JavaScriptCore。

JavaScriptCore API数据结构：

JSGlobalContextRef：JavaScript全局上下文。也就是JavaScript的执行环境。
JSValueRef：JavaScript的一个值，可以是变量、object、函数。
JSObjectRef：JavaScript的一个object或函数。
SStringRef：JavaScript的一个字符串。
JSClassRef：JavaScript的类。
JSClassDefinition：JavaScript的类定义，使用这个结构，C、C++可以定义和注入JavaScript的类。

JavaScriptCore API主要函数：

JSGlobalContextCreateJSGlobalContextRelease：创建和销毁JavaScript全局上下文。
JSContextGetGlobalObject：获取JavaScript的Global对象。
JSObjectSetPropertyJSObjectGetProperty：JavaScript对象的属性操作。
JSEvaluateScript：执行一段JS脚本。
JSClassCreate：创建一个JavaScript类。
JSObjectMake：创建一个JavaScript对象。
JSObjectCallAsFunction：调用一个JavaScript函数。
JSStringCreateWithUTF8CstringJSStringRelease：创建、销毁一个JavaScript字符串
JSValueToBooleanJSValueToNumber JSValueToStringCopy：JSValueRef转为C++类型
JSValueMakeBooleanJSValueMakeNumber JSValueMakeString：C++类型转为JSValueRef

C++调用JavaScript

1 获取Global全局对象

JSGlobalContextRef context = JSGlobalContextCreate(NULL);
JSObjectRef global = JSContextGetGlobalObject(ctx);

2 获取JavaScript的全局变量、全局函数或者全局复杂对象，并完成调用。

//获取全局变量
JSStringRef varName = JSStringCreateWithUTF8CString("JavaScript变量名");
JSValueRef var = JSObjectGetProperty(ctx,globalObj,varName,NULL); JSStringRelease(varName);
//转化为C++类型
int n = JSValueToNumber(ctx,var,NULL);

//获取全局函数
JSStringRef funcName = JSStringCreateWithUTF8CString("JavaScript函数名");
JSValueRef func = JSObjectGetProperty(ctx,funcName,NULL); JSStringRelease(funcName);
//装换为函数对象
JSObjectRef funcObject = JSValueToObject(ctx,func,NULL);
//组织参数,将两个数值1和2作为两个参数
JSValueRef args[2];
args[0] = JSValueMakeNumber(ctx,1);
args[1] = JSValueMakeNumber(ctx,2);
//调用函数
JSValueRef returnValue = JSObjectCallAsFunction(ctx,funcObject,NULL,2,args,NULL);
//处理返回值
int ret = JSValueToNumber(ctx,returnValue,NULL);

//获取复杂的对象
JSStringRef objName=JSStringCreateWithUTF8CString("JavaScript复杂对象名");
JSValueRef obj = JSObjectGetProperty(ctx,objName,NULL); JSStringRelease(objName);
//装换为对象
JSObjectRef object = JSValueToObject(ctx,obj,NULL);
//获取对象的方法
JSStringRef funcObjName =JSStringCreateWithUTF8CString("JavaScript复杂对象的方法");
JSValueRef objFunc = JSObjectGetProperty(ctx,object,funcObjName,NULL); JSStringRelease(funcObjName);
//调用复杂对象的方法,这里省略了参数和返回值
JSObjectCallAsFunction(ctx,objFunc,0,NULL);

JavaScript调用C++

JavaScript想要调用C++，就必须先要将C++里的变量、函数与类注入到JavaScript中。

1 定义一个C++类，在类中定义一组全局函数，并封装JavaScriptCore对C++类的调用，提供给JavaScriptCore进行CallBack回调。

class test{         

public:
    test(){
        number=0;
    };

    void func(){
        number++;
    }
    int number;
};

test g_test;//变量定义

//全局函数，封装test类的func方法调用
JSValueRef testFunc(JSContextRef ctx,JSObjectRef,JSObjectRef thisObject,size_t argumentCount,const JSValueRef arguments[],JSValueRef*){

    test* t =static_cast<test*>(JSObjectGetPrivate(thisObject));
    t->func();
    returnJSValueMakeUndefined(ctx);
}

//全局函数，封装test类的成员变量number的get操作

JSValueRef getTestNumber(JSContextRef ctx,JSObjectRefthisObject,JSStringRef,JSValueRef*){

    test* t =static_cast<test*>(JSObjectGetPrivate(thisObject));
    returnJSValueMakeNumber(ctx,t->number);
}

//使用一个函数,创建JavaScript类
JSClassRef createTestClass(){

    //类成员变量定义，可以有多个，最后一个必须是{ 0,0 }，也可以指定set操作
    static JSStaticValuetestValues[] = {
        {"number",getTestNumber,kJSPropertyAttributeNone },{ 0,0}
    };

    //类的方法定义，可以有多个，最后一个必须是{ 0,0 }
    staticJSStaticFunction testFunctions[] = {
        {"func",testFunc,0 }
    };

    //定义一个类
    staticJSClassDefinition classDefinition = {

        0,kJSClassAttributeNone,"test",testValues,testFunctions,0

    };

    //JSClassCreate执行后，就创建一个了JavaScript test类
    staticJSClassRef t = JSClassCreate(&classDefinition);
    return t;
}

2 创建JavaScript类

createTestClass (); JSGlobalContextRef ctx = JSGlobalContextCreate(NULL); JSObjectRef globalObj = JSContextGetGlobalObject(ctx); 

3 新建一个JavaScript类对象，并使之绑定g_test变量

JSObjectRef classObj= JSObjectMake(ctx,testClass(),&g_test);

4 将新建的对象注入JavaScript中

JSStringRef objName= JSStringCreateWithUTF8CString("g_test");
JSObjectSetProperty(ctx,classObj,kJSPropertyAttributeNone,NULL);

将C++类和类指针注入到JavaScript后，在JavaScript中就可以这样使用了：

“` g_test.func(); var n = g_test.number; var t = new test; ““

（编辑：李大同）

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