JNI和NDK基础：线程与同步

# 1. 理解JNI和NDK

## 1.1 JNI的概念与作用
JNI全称为Java Native Interface，是Java提供的一种机制，允许Java代码和其他语言（如C、C++）进行交互。JNI的主要作用是在Java程序中调用本地代码实现对底层系统的访问和操作，扩展了Java的应用范围。

在Android开发中，JNI常用于与C/C++代码交互，优化程序性能，或者调用底层系统功能。

## 1.2 NDK的概念与作用
NDK是Android Native Development Kit的缩写，是一个工具集，允许开发者使用C和C++来编写Android的部分代码。NDK的主要作用是提高性能、重用现有的C/C++库、以及提供更多的开发灵活性。

总的来说，JNI和NDK的出现都是为了解决在Java/Android开发中需要使用底层语言或者优化性能的需求。在接下来的章节中，我们将深入探讨JNI和NDK中的线程与同步相关内容。

# 2. JNI中的多线程编程

在JNI中，多线程编程是非常常见的，特别是在需要调用一些本地或第三方库函数、处理复杂计算或IO密集型任务等场景下。本章将讨论JNI中的多线程编程，并重点关注线程的创建与管理，以及线程间通信与同步的技术。

### 2.1 线程的创建与管理

在JNI中，可以使用`pthread`库来创建和管理线程。下面是一个简单的示例，演示了如何在JNI中创建一个新线程：

public class MyJNI {

    static {
        System.loadLibrary("myjni");
    }

    // Native方法，用于创建一个新线程
    public native void createNewThread();
}

在C/C++代码中实现该native方法：

#include <jni.h>
#include <pthread.h>

// Native方法的实现
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_MyJNI_createNewThread(JNIEnv *env, jobject obj) {
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, myThreadFunction, (void *)env);
}

// 新线程的入口函数
void* myThreadFunction(void* argument) {
    JNIEnv *env;
    // 将当前线程附加到JVM
    (*g_vm)->AttachCurrentThread(g_vm, &env, NULL);

    // 在新线程中执行一些任务...

    // 将当前线程从JVM分离
    (*g_vm)->DetachCurrentThread(g_vm);

    return NULL;
}

上述示例中，首先在Java代码中声明了一个native方法`createNewThread`，然后在C/C++代码中实现了该方法，并使用`pthread`库创建了一个新线程。需要注意的是，在新线程中操作JNI对象时，必须先附加当前线程到JVM，执行完操作后再分离当前线程，避免出现潜在的问题。

### 2.2 线程间通信与同步

在多线程编程中，线程间的通信和同步是至关重要的。在JNI中，可以利用Java中的`wait`、`notify`、`notifyAll`等方法来实现线程间的通信和同步。下面是一个简单的示例，演示了如何在JNI中实现线程间的同步：

public class MyJNI {

    static {
        System.loadLibrary("myjni");
    }

    // 用于线程间通信与同步的共享变量
    private static Object lock = new Object();
    private boolean ready = false;

    // Native方法，用于在新线程中改变ready变量状态
    public native void notifyReady();

    // Native方法，用于在新线程中等待ready变为true
    public native void waitForReady();
}

在C/C++代码中实现这两个native方法：

#include <jni.h>

// 用于线程间通信与同步的共享变量
static jobject g_lock;
static jboolean g_ready;

// Native方法的实现，用于在新线程中改变ready变量状态
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_MyJNI_notifyReady(JNIEnv *env, jobject obj) {
    // 获取共享变量的锁
    pthread_mutex_lock(&g_lock);
    g_ready = true;
    // 通知等待的线程
    pthread_cond_signal(&g_condition);
    // 释放锁
    pthread_mutex_unlock(&g_lock);
}

// Native方法的实现，用于在新线程中等待ready变为true
JNIEXPORT void JNICALL Java_