Android NDK开发（十二）：JNI函数接口详解—异常处理

1 JNI层的异常 和 JNI使用的异常

       由于JNI层既涉及到Java层也涉及到C/C++层，故在JNI层，可以抛出C/C++语言定义的异常、也可以抛出java语言定义的异常，哎？等会，是不是还可以抛出JNI定义的异常？
       不会，因为JNI标准没有定义自己的异常，JNI使用的都是java定义的异常，所以在JNI层只可能有C/C++定义的异常 和 java定义的异常，后面我们简称C/C++异常 和 java异常。那么在JNI层上述两种异常有哪些来源呢？请看下图：

        从上图可知，在JNI层，JNI接口 或 通过JNI接口调用的java方法可以抛出java异常，C/C++代码可以抛出C/C++异常，其中通过JNI接口调用的java方法抛出的java异常，是如何从java层抛到JNI层的呢？举个例子，通过JNI定义的CallVoidMethod接口调用java方法时，若java方法抛出异常，那么CallVoidMethod方法就会在JNI层抛出这个异常，jvm已经帮我们完成了JNI层和java层抛出异常的“互联互通”工作。

2 JNI层的异常处理 （1）JNI层异常处理方法概述

        我们已经知道，JNI层可以有java异常 和 C/C++异常，那如何处理JNI层的两种异常呢？

JNI层抛的C/C++异常	在JNI层，通过C/C++的try...catch捕获并处理
JNI层抛的java异常	在JNI层，通过JNI定义的与异常相关的接口处理 或  在java层，通过try...catch捕获并处理

        JNI层的C/C++异常，通过在JNI层 使用C/C++的try...catch捕获并处理，JNI并没有定义处理C/C++异常的接口，JNI不能处理C/C++异常；JNI层的java异常，通过JNI定义的与异常相关的接口捕获并处理，若JNI层不予处理，在JNI方法结束时，会立即将该异常传递给java层，在java层通过对native 添加try...catch，捕获并处理JNI层抛出的java异常。
        那么JNI层抛出java异常后，若不处理，抛出异常的JNI函数会立即结束吗？（即 抛出的异常会立即传给java层吗？）
        不会！ JNI函数将继续往下执行，直到遇到return结束 或 没遇到return，执行一段时间后自动结束（具体会执行到函数的什么位置无法确定，一般在函数正常返回之前）

        下面我们说下，在JNI层处理java异常的接口 和 使用，以及如何将JNI接口抛出的异常传递给java层。

（2）涉及到的JNI接口

        下面共7个接口，前6个接口用于检测、抛出、清理异常，最后1个接口用于抛出致命错误。

作用	接口
检查当前线程是否有待处理的异常	ExceptionOccurred
检查当前线程是否有待处理的异常	ExceptionCheck
将异常及堆栈的回溯信息输出到系统错误报告信道（一般是System.err）	ExceptionDescribe
清除当前线程待处理的异常	ExceptionClear
在当前线程抛出 java.lang.Throwable	Throw
在当前线程抛出 java.lang.Throwable 或 其子类的 异常对象	ThrowNew
抛出致命错误，并结束进程	FatalError

（3）接口详解

/**
 * 作用：检查当前线程是否有待处理的异常
 * @return 如果有 返回该异常的引用；如果没有 返回null
 *
 * @exceptions 不报异常
 *
 * 注意：只能检测到调用java代码时抛出的异常 或 调用JNI接口抛出的异常，即只能检测到jvm中抛出的异常
 */
jthrowable ExceptionOccurred();

/**
 * 作用：检查当前线程是否有待处理的异常
 * @return 如果有 返回JNI_TRUE；如果没有 返回JNI_FALSE
 *
 * @exceptions 不报异常
 *
 * 注意：只能检测到调用java代码时抛出的异常 或 调用JNI接口抛出的异常，即只能检测到jvm中抛出的异常
 */
jboolean ExceptionCheck();

/**
 * 作用：将异常及堆栈的回溯信息输出到系统错误报告信道（一般是System.err）
 *
 * @exceptions 不报异常
 */
void ExceptionDescribe();

/**
 * 作用：清除当前线程待处理的异常
 *
 * @exceptions 不报异常
 */
void ExceptionClear();

/**
 * 作用：在当前线程抛出 java.lang.Throwable 异常对象JNI可以通过ExceptionOccurred获取，java层可通过try catch捕获。
 * @param obj
 * @return
 * 0：异常抛出成功
 * 负数：异常抛出失败
 *
 * @exceptions 要抛出的异常
 *
 * 注意：抛出异常后，代码将继续执行
 */
int Throw(jthrowable obj);

/**
 * 作用：在当前线程抛出 java.lang.Throwable 或 其子类的 异常对象，JNI可以通过ExceptionOccurred获取，
 * java层可通过try catch捕获。
 * @param clazz 异常类的class实例
 * @param message 异常信息
 * @return
 * 0：异常抛出成功
 * 负数：异常抛出失败
 *
 * @exceptions 要抛出的异常
 *
 * 注意：抛出异常后，代码将继续执行
 */
jint ThrowNew(jclass clazz, const char* message);

/**
 * 作用：抛出致命错误，并结束进程
 * @param msg 错误信息
 *
 * 注意：调用后立即报错，然后退出应用程序，不论在JNI层还是java层都没有办法阻止，不会执行函数后面代码
 */
void FatalError(const char* msg);

（4）接口使用

        这里介绍下，JNI层如何捕获异常和抛出异常。

/**
 * 抛出异常例子，函数封装如下：
 * 作用：抛出java异常
 * @param env JNIEnv 实例引用
 * @param execptionClassName java异常类 全类名
 * @param msg 异常信息
 */
void throwExecption(JNIEnv * env, const char * execptionClassName, const char * msg){
    jclass jcls = env->FindClass(nullptr == execptionClassName?"java/lang/Throwable":execptionClassName);
    if (jcls != nullptr) {
        //抛出指定名称的异常
        env->ThrowNew(jcls, nullptr == msg? "发生异常":msg);
    }
    env->DeleteLocalRef(jcls);
}

//JNI层异常处理例子
void testExecption(JNIEnv * env){
    //1 模拟JNI接口 或 JNI调用的java方法 抛出的异常
    throwExecption(env,"java/lang/IllegalStateException","我是JNI，我这儿有异常");
    //2 在每个可能抛出异常的JNI接口后面 检测 是否有异常发生
    if(env->ExceptionCheck()){
        //3 获取并缓存JNI层的java异常，用于后续再次抛出
        jthrowable jthrowable = env->ExceptionOccurred();
        //4 清除JNI层抛出的java异常
        env->ExceptionClear();
        //5 TODO:JNI层发生异常的处理逻辑
        //6 重新抛出异常，目的是让java层也收到该异常，并通过try catch捕获并执行java层的相应逻辑
        env->Throw(jthrowable);
        //7 删除局部引用
        env->DeleteLocalRef(jthrowable);
        //8 结束方法，JNI抛出的java异常 传递 到java层
        return;
    }
    // 抛出异常后，如果不处理，会执行该循环
    for(int i = 0; i < 1000; i++){
        __android_log_write(ANDROID_LOG_ERROR, "yy", std::to_string(i).c_str());
    }
}

3 总结及注意

（1）在JNI层，可以有C/C++异常 和 java异常，JNI没有定义自己的异常。
（2）JNI定义的和异常相关的接口只能抛出或处理java异常。
（3）JNI接口抛出java异常后，会继续执行一段时间，然后在正常返回前自动退出，除非遇到return；java层遇到异常则不会执行后续代码，直接执行catch代码块。
（4）JNI和java可以相互捕获并处理对方抛出的java异常。
（5）FatalError接口无法被捕获，一经调用就会退出进程。
（6）JNI层处理java异常时，记得将异常再次抛出到java层，让java层也执行异常捕获逻辑