[转]Android JNI层实现文件的read、write与seek操作

1、
          在Android的java层实现文件的读写操作是非常简单的
          在JNI层实现文件的读写操作的话，就要使用到linux的读写函数了。

2、打开文件

int open( const char *pathname,int flags, int mode);

返回值：为一个文件句柄（fd），供read、write等操作。

参数：
pathname： 打开的文件所在路径字符串。如

String filename = "/sdcard/test.txt";

flags： 文件打开的方式
flag之间可以作“与”运算，如

open(filename, O_CREAT  | O_RDWR，mode);

常用flags：
O_RDONLY 以只读方式打开文件
O_WRONLY 以只写方式打开文件
O_RDWR 以可读写方式打开文件。上述三种旗标是互斥的，也就是不可同时使用，但可与下列的旗标利用OR(|)运算符组合。
O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件。
O_TRUNC 若文件存在并且以可写的方式打开时，此标志位会令文件长度重新清为0，也就是说文件内容清空。
O_APPEND 当读写文件时会从文件尾开始移动，也就是所写入的数据会以附加的方式加入到文件后面。
O_NONBLOCK 以不可阻断的方式打开文件，也就是无论有无数据读取或等待，都会立即返回进程之中。
O_SYNC 以同步的方式打开文件。
O_NOFOLLOW 如果参数pathname所指的文件为一符号连接，则会令打开文件失败。
O_DIRECTORY 如果参数pathname所指的文件并非为一目录，则会令打开文件失败。


mode： 文件存储权限

S_IRWXU00700 权限，代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限。
S_IRUSR 或S_IREAD，00400权限，代表该文件所有者具有可读取的权限。
S_IWUSR 或S_IWRITE，00200 权限，代表该文件所有者具有可写入的权限。
S_IXUSR 或S_IEXEC，00100 权限，代表该文件所有者具有可执行的权限。
S_IRWXG 00070权限，代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限。
S_IRGRP 00040 权限，代表该文件用户组具有可读的权限。
S_IWGRP 00020权限，代表该文件用户组具有可写入的权限。
S_IXGRP 00010 权限，代表该文件用户组具有可执行的权限。
S_IRWXO 00007权限，代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限。
S_IROTH 00004 权限，代表其他用户具有可读的权限
S_IWOTH 00002权限，代表其他用户具有可写入的权限。
S_IXOTH 00001 权限，代表其他用户具有可执行的权限。


3、文件的读（read）操作

int read(int fd, unsigned char *buf, int size);

返回值：返回实际读取到的字节数，如果返回0，表示已到达文件尾或是无可读取的数据，此外文件读写位置会随读取到的字节移动。
参数：
fd：表示文件句柄，是由open函数得到
buf：read()函数会把fd 所指的文件传送count个字节到buf指针所指的内存中
size：要读取的字节数


4、写入操作

int write (int fd, const unsigned char *buf, int size);

返回值 ：如果成功write()，就会返回实际写入的字节数。当有错误发生时则返回-1
参数：
fd：同上
buf：将要写入到文件里面的内容。
size：要写入的字节数

5、跳转操作

int64_t seek(int fd, int64_t pos, int whence)

返回值：成功时则返回目前的读写位置，也就是距离文件开头多少个字节，若有错误则返回-1。
参数：
fd：同上
pos：跳转的相对量，可正可负，表示相对位置的前后关系
whence：跳转的方向，whence取值如下所示

int SEEK_SET   =        0;//将读写位置指向文件头后再增加offset个位移量。  
int SEEK_CUR   =        1;//以目前的读写位置往后增加offset个位移量。  
int EEK_END    =        2;//将读写位置指向文件尾后再增加offset个位移量。

注：当size参数=0;whence = SEEK_END;时返回值即为文件大小。

6、关闭操作

int close(int fd)

7、简单示例
效果图：


7.1、JNI代码：（有JNI_onLoad函数）

//fs.c  
#include <unistd.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <sys/time.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <fcntl.h>  

int file_open(const char *filename, int flags){
    int fd;  

    fd = open(filename, flags, 0666);  
    if (fd == -1)  
        return -1;  

    return fd;  
}  

int file_read(int fd, unsigned char *buf, int size){
    return read(fd, buf, size);  
}  

int file_write(int fd, const unsigned char *buf, int size){
    return write(fd, buf, size);  
}  

int64_t file_seek(int fd, int64_t pos, int whence){
    if (whence == 0x10000) {  
        struct stat st;  
        int ret = fstat(fd, &st);  
        return ret < 0 ? -1 : st.st_size;  
    }  
    return lseek(fd, pos, whence);  
}  
  
int file_close(int fd){
    return close(fd);  
}

//jni.c  
#define TAG "fs_jni"  
  
#include <android/log.h>  
#include "jniUtils.h"  

static const char* const kClassPathName = "com/conowen/fs/FsActivity";  

jint Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileOpen( JNIEnv* env, jobject thiz,jstring filename,jint flags ){     
     const char *filename_char = (*env)->GetStringUTFChars(env,filename, NULL);  
   
    return file_open(filename_char, flags);  
}  
jint Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileRead(JNIEnv* env, jobject thiz,int fd,jbyteArray buf,jint size){
    unsigned char *buf_char = (char*)((*env)->GetByteArrayElements(env,buf, NULL));  
  
    return file_read(fd, buf_char,  size);  
}  
  
jint Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileWrite(JNIEnv* env, jobject thiz,int fd,jbyteArray buf,jint size){
    unsigned char *buf_char = (char*)((*env)->GetByteArrayElements(env,buf, NULL));  
  
    return file_write(fd, buf_char,  size);  
}  
  
jlong Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileSeek(JNIEnv* env, jobject thiz,int fd,jlong Offset,jint whence){
    return file_seek(fd, Offset,  whence);  
}  
  
jint Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileClose(JNIEnv* env, jobject thiz,int fd){  
    return file_close(fd);  
}  
  
/******************************JNI registration.************************************/  
static JNINativeMethod gMethods[] = {  
    {"NativeFileOpen",       "(Ljava/lang/String;I)I",           (void *)Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileOpen},  
    {"NativeFileRead",       "(I[BI)I",                          (void *)Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileRead},  
    {"NativeFileWrite",      "(I[BI)I",                          (void *)Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileWrite},  
    {"NativeFileSeek",       "(IJI)J",                           (void *)Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileSeek},  
    {"NativeFileClose",      "(I)I",                             (void *)Java_com_conowen_fs_FsActivity_NativeFileClose},  
};  
  
int register_com_conowen_fs_FsActivity(JNIEnv *env) {  
    return jniRegisterNativeMethods(env, kClassPathName, gMethods, sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0]));  
      
}

//jniUtils.h  
#ifndef _JNI_UTILS_H_  
#define _JNI_UTILS_H_  
  
#include <stdlib.h>  
#include <jni.h>  
  
#ifdef __cplusplus  
extern "C" {  
#endif  
  
int jniThrowException(JNIEnv* env, const char* className, const char* msg);  
  
JNIEnv* getJNIEnv();  
  
int jniRegisterNativeMethods(JNIEnv* env,  
                             const char* className,  
                             const JNINativeMethod* gMethods,  
                             int numMethods);  
  
#ifdef __cplusplus  
}  
#endif  
  
#endif /* _JNI_UTILS_H_ */

//onLoad.cpp  
#define TAG "fs_onLoad"  
  
#include <android/log.h>  
#include "jniUtils.h"  
  
extern "C" {  
  
extern int register_com_conowen_fs_FsActivity(JNIEnv *env);  
  
}  
  
static JavaVM *sVm;  
  
/* 
 * Throw an exception with the specified class and an optional message. 
 */  
int jniThrowException(JNIEnv* env, const char* className, const char* msg) {  
    jclass exceptionClass = env->FindClass(className);  
    if (exceptionClass == NULL) {  
        __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,  
                TAG,  
                "Unable to find exception class %s",  
                        className);  
        return -1;  
    }  
  
    if (env->ThrowNew(exceptionClass, msg) != JNI_OK) {  
        __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,  
                TAG,  
                "Failed throwing '%s' '%s'",  
                className, msg);  
    }  
    return 0;  
}  
  
JNIEnv* getJNIEnv() {  
    JNIEnv* env = NULL;  
    if (sVm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {  
        __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,  
                            TAG,  
                            "Failed to obtain JNIEnv");  
        return NULL;  
    }  
    return env;  
}  
  
/* 
 * Register native JNI-callable methods. 
 * 
 * "className" looks like "java/lang/String". 
 */  
int jniRegisterNativeMethods(JNIEnv* env,  
                             const char* className,  
                             const JNINativeMethod* gMethods,  
                             int numMethods)  
{  
    jclass clazz;  
  
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "Registering %s natives\n", className);  
    clazz = env->FindClass(className);  
    if (clazz == NULL) {  
        __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "Native registration unable to find class '%s'\n", className);  
        return -1;  
    }  
    if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) < 0) {  
        __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "RegisterNatives failed for '%s'\n", className);  
        return -1;  
    }  
    return 0;  
}  
//Dalvik虚拟机加载C库时，第一件事是调用JNI_OnLoad()函数  
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {  
    JNIEnv* env = NULL;  
    jint result = JNI_ERR;  
    sVm = vm;  
  
    if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {  
        __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "GetEnv failed!");  
        return result;  
    }  
  
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "loading . . .");  
  
  
    if(register_com_conowen_fs_FsActivity(env) != JNI_OK) {  
        __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "can't load register_com_conowen_fs_FsActivity");  
        goto end;  
    }  
  
    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "loaded");  
  
    result = JNI_VERSION_1_4;  
  
end:  
    return result;  
}

7.2、Android.mk文件

LOCAL_PATH := $(call my-dir)  
  
include $(CLEAR_VARS)  
  
LOCAL_MODULE    := fs  
LOCAL_SRC_FILES := fs.c jni.c onLoad.cpp  
LOCAL_LDLIBS  += -llog  
  
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

7.3、java层代码

package com.conowen.fs;  
  
import java.io.UnsupportedEncodingException;  
  
import android.app.Activity;  
import android.os.Bundle;  
import android.view.View;  
import android.view.View.OnClickListener;  
import android.widget.Button;  
import android.widget.EditText;  
import android.widget.TextView;  
  
public class FsActivity extends Activity {  
    String filename = "/sdcard/test.txt";  
    EditText writestrET;  
    Button writeBT;  
    Button readBT;  
    Button seekBT;  
    TextView readTV;  
    String writeStr;  
    byte[] buf_write;  
    byte[] buf_read;  
    int fd;  
      
    int O_ACCMODE  =    0003;  
    int O_RDONLY   =      00;  
    int O_WRONLY   =      01;  
    int O_RDWR     =      02;  
    int O_CREAT    =    0100; /* not fcntl */  
    int O_EXCL     =    0200; /* not fcntl */  
    int O_NOCTTY   =   0400; /* not fcntl */  
    int O_TRUNC    =   01000; /* not fcntl */  
    int O_APPEND   =   02000;  
    int O_NONBLOCK =   04000;  
    int O_NDELAY   = O_NONBLOCK;  
    int O_SYNC     =  010000;  
    int O_FSYNC    =  O_SYNC;  
    int O_ASYNC    =  020000;  
      
    int SEEK_SET   =        0;//将读写位置指向文件头后再增加offset个位移量。  
    int SEEK_CUR   =        1;//以目前的读写位置往后增加offset个位移量。  
    int EEK_END    =        2;//将读写位置指向文件尾后再增加offset个位移量。   
      
    /** Called when the activity is first created. */  
    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.main);  
        writestrET = (EditText) findViewById(R.id.writeET);  
        writeBT = (Button) findViewById(R.id.writeBT);  
        readBT = (Button) findViewById(R.id.readBT);  
        seekBT = (Button) findViewById(R.id.seekBT);  
        readTV = (TextView) findViewById(R.id.readTV);  
        writeBT.setOnClickListener(new OnClickListener() {  
  
            @Override  
            public void onClick(View v) {  
                // TODO Auto-generated method stub  
                fd = NativeFileOpen(filename, O_CREAT  | O_RDWR);  
                System.out.println("fd_write---->" + fd);  
                writeStr = writestrET.getText().toString();  
                buf_write = writeStr.getBytes();  
                int ret_write = NativeFileWrite(fd, buf_write, buf_write.length);  
                System.out.println("写入返回结果" + ret_write);  
                NativeFileClose(fd);  
  
            }  
        });  
        readBT.setOnClickListener(new OnClickListener() {  
  
            @Override  
            public void onClick(View v) {  
                // TODO Auto-generated method stub  
                fd = NativeFileOpen(filename, O_CREAT  | O_RDWR);  
                System.out.println("fd_read---->" + fd);  
                buf_read = new byte[buf_write.length];  
                int ret_read = NativeFileRead(fd, buf_read, buf_write.length);  
                  
                System.out.println("读出返回结果" + ret_read);  
                try {  
                    readTV.setText( new String(buf_read, "GB2312") + "");  
                } catch (UnsupportedEncodingException e) {  
                    // TODO Auto-generated catch block  
                    e.printStackTrace();  
                }  
                NativeFileClose(fd);  
            }  
        });  
        seekBT.setOnClickListener(new OnClickListener() {  
  
            @Override  
            public void onClick(View v) {  
                // TODO Auto-generated method stub  
                fd = NativeFileOpen(filename, O_CREAT  | O_RDWR);  
                long Offset=20;  
                long ret_seek =NativeFileSeek(fd, Offset, SEEK_CUR);  
              
                System.out.println("seek返回结果" + ret_seek);  
                  
                NativeFileClose(fd);  
                /*　　  1) 欲将读写位置移到文件开头时: 
　                       　lseek（int fildes,0,SEEK_SET）； 
　                   　2) 欲将读写位置移到文件尾时: 
　                       　lseek（int fildes，0,SEEK_END）； 
　                   　3) 想要取得目前文件位置时: 
　                       　lseek（int fildes，0,SEEK_CUR）； 
                返回值：当调用成功时则返回目前的读写位置，也就是距离文件开头多少个字节。若有错误则返回-1，errno 会存放错误代码。 
                 * */  
            }  
        });  
  
    }  
  
    public native int NativeFileOpen(String filename, int flags);  
  
    public native int NativeFileRead(int fd, byte[] buf, int sizes);  
  
    public native int NativeFileWrite(int fd, byte[] buf, int sizes);  
  
    public native long NativeFileSeek(int fd, long Offset, int whence);  
    //Offset：偏移量，每一读写操作所需要移动的距离，单位是字节的数量，可正可负（向前移，向后移）。  
  
    public native int NativeFileClose(int fd);  
  
    static {  
        System.loadLibrary("fs");  
    }  
}

最后记得在manifest.xml里面加上SD卡操作权限

<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>  
<uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS"/>

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