JNI/NDK开发指南（开山篇）

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-08-06 00:20 174阅读 0赞

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相信很多做过Java或Android开发的朋友经常会接触到JNI方面的技术，由其做过Android的朋友，为了应用的安全性，会将一些复杂的逻辑和算法通过本地代码（C或C++）来实现，然后打包成so动态库文件，并提供Java接口供应用层调用，这么做的目的主要就是为了提供应用的安全性，防止被反编译后被不法分子分析应用的逻辑。当然打包成so也不能说完全安全了，只是相对反编译Java的class字节码文件来说，反汇编so动态库来分析程序的逻辑要复杂得多，没那么容易被破解。比如百度开放平台提供的定位服务、搜索服务、LBS服务、推送服务的Android SDK，除了Java接口的jar包之外，还有一个.so文件，这个so就是实现了Java层定义的native接口的动态库。用兴趣的朋友可以了解一下相关服务的接口：[http://lbsyun.baidu.com/sdk/download][http_lbsyun.baidu.com_sdk_download]。

以前公司有一个JavaWeb的项目，其中有一个用户注册的模块，需要验证用户的手机号（流程大家都懂的），由于这个项目的用户量不大，没用采用运营商的短信网关接口，直接采购了一台16口的短信猫设备和SIM卡来解决这个事情。由于短信猫设备只提供了C的接口，而Java是不能直接与C语言进行交互的，所以JNI就派上用场了，先在Java层定义好发送短信、接收短信、短信发送队列等相关native方法，然后用javah命令将定义Java native接口的class字节码文件生成.h头文件（这个后面会讲到），最后用设备场商提供的C接口来实现java的native方法，完了之后编译成dll或so动态库，提供给Java程序使用即可。

JNI在[Cocos2d-x][]游戏引擎中也经常用到，该引擎是用纯C++开发的，而且是跨平台的，依托C++的跨平台特性，只需用C++编写一次逻辑，就可以将游戏打包发布到不同的平台（IOS、Android、WinPhone、黑莓、Linux、Windows），打包发布的细节就不在这里讨论了。如果游戏要发布到Android平台，开发过程当中，少不了C++层和Java层进行交互，比如游戏当中要打开一个网页、播放一段视频或打开一个新的窗口等，这些在C++层实现是非常麻烦的，如果用Android应用层提供的API就变得相当容易。所以这时就不得不写JNI来完成这些功能的需求。当然这些常用的JNI操作，Cocos2d-x引擎进行了封装，相关的接口定义在JniHelper.cpp这个类中，可以拿来直接使用。（后面会有例子详细介绍）

虽然现在的物联网和智能家居行业还处于萌芽状态，但随着这个时代在技术的创新与不断改进的发展下，想象5年后，物联网和智能家居行业真正成熟起来，由于Android系统的开源，自然会被各大硬件场商所采用，相当于这几年Android智能手机的市场一样，仍然可能会处于移动智能终端的霸主地位。你可能会问，但这和JNI和有什么关系呢？当各种设备接入互联网的同时，自然少不了人机交互的应用程序，当应用程序需要调用硬件特定的功能时，此时只能通过C或C++封装对应功能的JNI接口来供上层应用使用。比如要用手机中的app控制家里的电灯、窗帘、冰箱、空调等一切智能的电子设备时，自然少不了应用要和底层硬件进行通讯，至于各种智能设备的运行控制，自然是由厂商来实现，他们只需提供操作设备相关功能的接口即可。虽然厂商会封装好JNI接口，但我们也要了解下jni与java通讯的原理，以便我们在开发过程当中遇到问题时，能够快速定位到问题。这只是我对未来物联网或智能家居发展的一些猜测，欢迎大家一起讨论！

讲了这么多，我想说明的目的只有一个：JNI在未来的用途很广，现在积累技术就是为未来积累财富！有兴趣的朋友一起来和我学习JNI开发吧。后面我会写一系列从浅入深的JNI/NDK开发文章，系统的介绍JNI开发当中所涉及到的相关技术。首先会讲JNI开发的一些基础知识，每个知识点都会结合一个案例来贯通，最后讲NDK开发，NDK这块主要讲编译环境的配置、Android.mk的编写、模块的编译与NDK编译系统的介绍，因为NDK接口的开发和JNI是一样的（这里不讲NDK开发应用方面的知识）。有兴趣的朋友请关注我的博客。下面是后续文章的大纲：

*1、[JNI开发流程(不同操作系统环境下编译的动态库)（用一个HelloWorld示例拉开JNI开发的序幕）][JNI_HelloWorld_JNI]*

*2、[JVM查找java native方法的规则][JVM_java native]*

*3、[JNI数据类型及与Java数据类型的映射关系][JNI_Java]*

*4、[JNI字符串处理][JNI]*

*5、[访问数组（基本类型数组与对象数组）][Link 1]*

*6、[C/C++访问AVA静态方法和实例方法][C_C_AVA]*

*7、[C/C++访问JAVA实例变量和静态变量][C_C_JAVA]*

*8、[调用构造方法和实例方法][Link 2]*

9、[JNI调用性能测试及优化][JNI 1]

*10、[JNI局部引用、全局引用和弱全局引用][JNI 2]*

*11、[异常处理][Link 3]*

*12、多线程*

*13、本地代码嵌入JVM*

*14、JNI开发的一些注意事项*

*15、常见错误分享（局部引用表溢出、本地线程未附加到JVM中的问题）*

*16、NDK开发环境建*

*17、NDK编译系统详解*

*18、NDK开发综合实例（Android、Cocos2d-x）*

[http_blog.csdn.net_xyang81_article_details_41759643]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/41759643
[http_lbsyun.baidu.com_sdk_download]: http://lbsyun.baidu.com/sdk/download
[Cocos2d-x]: http://cn.cocos2d-x.org/
[JNI_HelloWorld_JNI]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/41777471
[JVM_java native]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/41854185
[JNI_Java]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/42047899
[JNI]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/42066665
[Link 1]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/42346165
[C_C_AVA]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/42582213
[C_C_JAVA]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/42836783
[Link 2]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/44002089
[JNI 1]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/44279725
[JNI 2]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/44657385
[Link 3]: http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/45770551