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——从 0 设计一套“可跨语言复用”的 native 核心库

关键词：FFI / JNI / dart:ffi / C Core / 系统边界 / 句柄模型 / 架构设计

一、这篇文章我们到底要验证什么？

不是验证：

• JNI 会不会写

• dart:ffi 会不会用

而是验证一件更重要的事：

👉你能不能写出一个“独立于语言存在”的 native core。

也就是这种能力：

任何上层语言 (Java / Kotlin / Dart / Swift / Python) ↓ 语言绑定层 ↓ 统一 Native Core

如果一个 core：

• 只能给 JNI 用
• 一换语言就推倒重来

那它本质还是“项目代码”，不是“系统资产”。

二、整体架构设计（先定型，再写代码）

我们先给这次实战定一个系统级结构：

ffi-core/ ├── core/ # 纯 C 核心（系统资产） │ ├── include/ │ │ └── core_api.h # 唯一对外接口 │ └── src/ │ └── core.c │ ├── android-jni/ # JVM 绑定层 │ ├── CMakeLists.txt │ └── jni_bridge.c │ ├── flutter-ffi/ # Dart 绑定层 │ ├── lib/ │ │ └── core_ffi.dart │ └── android/ / ios/

👉 核心原则：

• core 层不认识 JNI / Dart / Flutter
• 绑定层只做翻译，不写业务
• 接口以C ABI 为唯一标准

三、核心设计：先写“系统接口”，再写实现

✅ 1. 我们要一个最小但完整的系统模型

我们设计一个非常典型的系统级模型：

👉 一个 native 对象 + 生命周期 + 行为函数

比如：一个计数器引擎（只是模型，不是玩具）

它具备：

• 创建 / 销毁
• 状态维护
• 行为调用

✅ 2. 纯 C 接口（core_api.h）

#ifndef CORE_API_H #define CORE_API_H #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif typedef void* CoreHandle; // 生命周期 CoreHandle core_create(int init_value); void core_destroy(CoreHandle handle); // 行为 int core_add(CoreHandle handle, int delta); int core_get(CoreHandle handle); #ifdef __cplusplus } #endif #endif

这里有几个系统工程级关键点：

✔ 使用 void* 作为 opaque handle
✔ 不暴露 struct
✔ 明确 create / destroy
✔ 不依赖任何上层语言
✔ 完全 C ABI

👉 这一层，决定了你是不是“系统设计者”。

✅ 3. native 实现（core.c）

#include "core_api.h" #include <stdlib.h> typedef struct { int value; } Core; CoreHandle core_create(int init_value) { Core* c = (Core*)malloc(sizeof(Core)); c->value = init_value; return (CoreHandle)c; } void core_destroy(CoreHandle handle) { if (!handle) return; free(handle); } int core_add(CoreHandle handle, int delta) { Core* c = (Core*)handle; c->value += delta; return c->value; } int core_get(CoreHandle handle) { Core* c = (Core*)handle; return c->value; }

👉 到此为止，你已经完成了：

一套真正“跨语言系统核心”的设计。

后面所有语言，只是外壳。

四、Android JNI 层：证明 JVM 能用它

1️⃣ JNI 只做“翻译层”

#include <jni.h> #include "core_api.h" JNIEXPORT jlong JNICALL Java_com_demo_CoreNative_create(JNIEnv* env, jobject thiz, jint v) { return (jlong) core_create(v); } JNIEXPORT void JNICALL Java_com_demo_CoreNative_destroy(JNIEnv* env, jobject thiz, jlong handle) { core_destroy((CoreHandle)handle); } JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_demo_CoreNative_add(JNIEnv* env, jobject thiz, jlong handle, jint d) { return core_add((CoreHandle)handle, d); } JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_demo_CoreNative_get(JNIEnv* env, jobject thiz, jlong handle) { return core_get((CoreHandle)handle); }

Java 层：

class CoreNative { native long create(int v); native void destroy(long h); native int add(long h, int d); native int get(long h); }

👉 注意：
Java 世界没有“对象”，只有long 句柄。

这一步完成后，你已经验证：

✅ JVM ↔ native core 跑通
✅ 句柄模型可用
✅ 生命周期清晰

五、Flutter dart:ffi 层：证明 Dart 也能用它

1️⃣ Dart 侧函数映射

typedef _core_create_c = Pointer<Void> Function(Int32); typedef _core_create_d = Pointer<Void> Function(int); typedef _core_add_c = Int32 Function(Pointer<Void>, Int32); typedef _core_add_d = int Function(Pointer<Void>, int);

加载动态库：

final lib = DynamicLibrary.open("libcore.so"); final coreCreate = lib.lookupFunction<_core_create_c, _core_create_d>("core_create"); final coreAdd = lib.lookupFunction<_core_add_c, _core_add_d>("core_add");

调用：

final handle = coreCreate(10); final v = coreAdd(handle, 5);

👉 这里你会清楚地看到：

Dart 不是在“调 Flutter”，
而是在直接进入 native 世界。

六、到这一刻，你已经完成了一次系统级验证

你现在手里已经有了：

• 一套独立 C Core
• 一套 JVM 绑定
• 一套 Dart 绑定

而且：

• core 层没有任何语言痕迹
• 两种运行时同时可用
• 生命周期模型统一

👉 这就是跨语言系统核心库的标准形态。

七、这一步真正训练的是什么能力？

不是 JNI。
不是 dart:ffi。

而是：

✅ 系统接口设计能力
✅ 语言边界抽象能力
✅ 生命周期建模能力
✅ 多运行时适配能力
✅ “核心下沉”的架构能力

这正是：

• Framework
• 引擎
• 机器人中间层
• 跨平台 SDK

最核心的能力。

八、为什么一定要两个都调 native？

因为第二个调用方会强制你：

• 接口必须纯

• 生命周期必须干净

• 数据模型必须稳定

👉 第二个语言，本质是架构压力测试器。

最后一篇：

从 FFI 到系统架构：跨语言核心库的设计方法