在Android中，为了完成上层应用和底层服务之间的相互调用，根据请求的服务不同，交互过程主要有3种类型：直接调用、通过原生服务调用、通过原生守护进程调用。考虑到上层的应用一般是基于Java实现的，而底层服务则是基于C/C++实现的，为了完成跨语言的交互，就需要用到Java JNI机制。

1. Java JNI原生接口

考虑到底层的Linux内核和中间层面的原生服务都是利用C/C++来写的，为了使应用程序能够访问到底层的原生服务和设备，就必须考虑Java和C/C++，甚至汇编语言间的互操作性。在Android中，Java和其他语言的交互是利用Java JNI机制来完成的。

自Java 1.1起，Java JNI（Java Native Interface）标准就已经是Java的一部分，JNI允许Java与其他语言编写的代码进行交互。

Java通过Java JNI调用本地方法，而本地方法是以共享库（*.so）文件的形式存放的，通过调用本地库文件的内部方法，使Java可以实现和本地机器的紧密联系，调用系统级的各接口方法。

在Android中，通过JNIEnv，使得C代码也能调用Java提供的服务，这方面的一个重要实例为IBinder通信。

但需要注意的是，利用C/C++等完成的底层代码的安全性较弱，无法防止开发者利用无效的指针来改写内存，这会导致虚拟机安全性的削弱。

在Android中，原生接口主要位于frameworks\base\core\jni \AndroidRuntime.cpp文件中。利用Java JNI注册原生接口的方法为：

/*static*/ int AndroidRuntime::registerNativeMethods(JNIEnv* env,
        const char* className, const JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
    {
        return jniRegisterNativeMethods(env, className, gMethods, numMethods);
    }

2. 直接调用

在直接调用模式中，上层应用通过IBinder机制与框架层的服务直接通信，框架层服务通过Java JNI动态加载相关的共享库，完成服务。

如图1-1所示为上层应用调用硬件抽象层（HAL，Hardware Abstraction Layer）提供的实时服务时的调用层次说明。需要说明的是，HAL的出现更多的是为底层提供封装，保护平台厂商和第三方厂商的利益。

图1-1 实时服务调用层次说明

如图1-2所示为智能手机中常见的位置服务的调用层次说明，上层的导航应用和其他的位置应用在获取底层的GPS服务时，首先调用位置管理器服务（Location Manager Service）,然后通过Java JNI终调用libgps.so共享库。

图1-2 位置服务调用层次

3. 原生服务调用

在原生服务调用模式中，由于应用本身更加复杂，应用的抽象实现会放置在原生层，当上层应用调用底层的服务时，首选会通过Java JNI调用应用本身的原生接口，然后通过IPC通信与其他的原生服务进行交互。如图1-3所示为媒体播放应用的调用层次关系。

在多媒体应用中，这是常用的交互方式。

图1-3 原生服务

4.原生守护进程调用

在原生守护进程调用模式中，调用的原生服务通常是后台的守护进程，在这种模式中，上层应用会首先通过Java JNI和应用本身的原生接口通信，然后通过套接字或者IPC和守护进程通信。如图1-4所示为通话应用的调用层次关系。

图1-4 原生守护进程调用