Android Class loader介绍

在 Android 中，这是一个非常经典且常见的 JNI 问题。核心原因在于 类加载器（ClassLoader）的差异 以及 JNI 如何查找类 的机制。

以下是详细的机制分析：

1. 核心原因：ClassLoader 查找机制

在 Java 中，类的加载是由 ClassLoader 完成的。Android 中主要有两种 ClassLoader：

  • **System ClassLoader (BootClassLoader)**：负责加载 Android 系统核心库（如 java.lang.*, android.os.* 等）。
  • **Application ClassLoader (PathClassLoader)**：负责加载你的 APK 里的代码（包括你的自定义类 com.didi...）。

FindClass 的逻辑：
当你调用 env->FindClass 时，它会去寻找合适的 ClassLoader：

  1. 如果当前线程的调用栈里有 Java 方法，JNI 会使用调用该 Native 方法的那个 Java 类的 ClassLoader。
  2. 关键点： 如果你在 C++ 中自行创建了一个线程（如 pthread_create 或 std::thread），这个线程的调用栈里没有任何 Java 帧。
  3. 当你通过 AttachCurrentThread 将该线程挂载到 JVM 时，JNI 默认会使用 System ClassLoader。

结论： System ClassLoader 只能找到系统类，它根本不知道你的 APK 里定义的 com.didi.hawaii.mapsdkv2.jni.ApolloJni 在哪里，所以会报 ClassNotFoundException。

2. 为什么在主线程（或 Java 调用的线程）没问题？

当 Java 代码调用一个 native 方法时，JVM 知道是哪个类发起的调用。此时 FindClass 会自动使用这个类的 PathClassLoader，它能看到 APK 内部的所有类。

3. 具体的运行机制流程

  1. C++ 创建线程：pthread_create -> 产生一个纯底层的 Linux 线程。
  2. 挂载 JVM：调用 JavaVM->AttachCurrentThread。此时 JVM 为该线程分配了一个 JNIEnv，但该线程的上下文是“空”的。
  3. 调用 FindClass：FindClass 检查调用栈，发现没有 Java 方法。
  4. 回退机制：JNI 引擎回退到 System ClassLoader。
  5. 查找失败：System ClassLoader 在系统的 boot.art 或 system/framework 下找不到 com.didi...，返回 NULL 并抛出异常。

4. 解决方案

要解决这个问题，通常有以下几种标准做法：

方法 A：在 JNI_OnLoad 中缓存全局引用（推荐）

JNI_OnLoad 会在库被加载时（通常在主线程）自动执行。此时的 ClassLoader 是正确的。

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jclass g_apollo_class = nullptr;

jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {
    JNIEnv* env;
    if (vm->GetEnv(reinterpret_cast<void**>(&env), JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
        return JNI_ERR;
    }
    
    // 此时在主线程环境，能找到自定义类
    jclass localClass = env->FindClass("com/didi/hawaii/mapsdkv2/jni/ApolloJni");
    // 必须创建全局引用，否则 localClass 退出函数就失效了
    g_apollo_class = reinterpret_cast<jclass>(env->NewGlobalRef(localClass));
    
    return JNI_VERSION_1_6;
}

// 之后在任何线程直接使用 g_apollo_class 即可

方法 B：缓存 Application ClassLoader

在 JNI_OnLoad 里手动获取并保存 Application 的 ClassLoader 对象，在子线程中通过调用 Java 的 loadClass 方法来查找类。这种方法比较复杂，一般用于插件化或特殊框架。

方法 C：由 Java 层将 Class 传进来

如果你的 native 线程是由 Java 触发的，可以在 Java 层先获取 Class 对象，通过参数传给底层。

总结

之所以找不到，是因为 C++ 异步线程丢失了 Application ClassLoader 的上下文。默认的 System ClassLoader 搜索范围不包括你的 APK。最好的实践是在 JNI_OnLoad 中预先查找类并保存为 NewGlobalRef。

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