android ndk develop,Android——JNI与NDK

超、凢脫俗 2022-10-05 02:57 199阅读 0赞

对Android 开发艺术探索的阅读笔记... 待我 AS 里配置好 NDK 后再来完善，大流程没毛病....未完待续

一、作用

JNI：使得 Java 可以与本地其他类型语言(如C、C++，编译成的so库)交互 。即在 Java 代码中调用 C、C++ 等语言的代码，或 C、C++ 代码调用 Java 代码。

NDK：可以帮助我们在 Android Studio 中快速开发 C、C++ 的动态库(写好C、C++ 源文件，然后将他们编译成so库)，并自动将 so 和应用一起打包成 apk

可通过 NDK 在 Android 中使用 JNI 与本地代码(如C、C++)交互

二、概念

1.JNI(Java Native Interface，Java 本地接口)

JNI 是属于 Java 的，与 Android 无直接关系

JNI 是为了方便 Java 调用 C、C++ 等本地代码所封装的一层接口。Java 的优点是跨平台，但作为优点的同时，其在和本地交互时就出现了短板。Java 的跨平台特性导致其本地交互的能力不够强大，一些和操作系统相关的特性 Java 无法完成，于是 Java 提供了 JNI 专门用于和本地代码交互，这样就增强了 Java 语言的本地交互能力。通过 JNI，用户可以调用C、C++所编写的本地代码。

2.NDK(Native Development Kit，是 Android 的一个开发工具包)

NDK 是属于 Android 的，和 Java 无直接关系

NDK 是 Android 提供的一个工具集合，通过 NDK 可以在 Android 中更加方便地通过 JNI 来访问本地代码，如C、C++。NDK 还提供了交叉编译器，开发人员只需要简单地修改 mk 文件就可以生成特定 CPU 平台的动态库。

使用 NDK 的好处：

提高代码安全性

so 库反编译比较困难，从而提高了 Android 程序的安全性

可方便地使用目前已有的 C、C++开源库

提高程序在某些特定情形下的执行效率，但并不能明显提升 Android 程序的性能

三、使用

1. JNI 开发流程

自己制作so库给自己用。

(1)在 Java 中声明 native 方法

package com.example.myapplication.jnitest;

import java.lang.System;

// Java 调用 JNI 方法

public class JniTest \{

static\{

System.loadLibrary("jni-test");

public static void main(String\[\] args) \{

JniTest jniTest = new JniTest();

System.out.println(jniTest.get());

jniTest.set("hello world");

// 这两个 native 方法就是需要在 JNI中实现的方法

public native String get();

public native void set(String str);

代码中声明了两个native方法，这两就是需要在 JNI 中实现的方法。

在JniTest的头部加载动态库，其中jni-test是so库的标志，完整的名称是libjni-test.so，这是加载so库的规范。

(2)编译 Java 源文件得到.class文件，然后通过javah命令导出 JNI 的头文件

.java文件的路径是MyApplication/app/src/main/java/com/example/myapplication/jnitest

进入上述路径运行

// 编译得到 class 文件

javac ./JniTest.java

在MyApplication/app/src/main/java/com/example/myapplication/jnitest下得到.class文件

然后，进入到MyApplication/app/src/main/java，运行下面指令，在该路径下生成头文件com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest.h。用javah 导出类的头文件， 常见的错误及正确的使用方法

// 导出 JNI 的头文件

javah com.example.myapplication.jnitest.JniTest

/\* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated \*/

\#include

/\* Header for class com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest \*/

\#ifndef \_Included\_com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest

\#define \_Included\_com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest

\#ifdef \_\_cplusplus

extern "C" \{

\#endif

/\*

\* Class: com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest

\* Method: get

\* Signature: ()Ljava/lang/String;

\*/

JNIEXPORT jstring JNICALL Java\_com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest\_get

(JNIEnv \*, jobject);

/\*

\* Class: com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest

\* Method: set

\* Signature: (Ljava/lang/String;)V

\*/

JNIEXPORT void JNICALL Java\_com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest\_set

(JNIEnv \*, jobject, jstring);

\#ifdef \_\_cplusplus

\#endif

函数名的命名规则：Java\_包名\_类名\_方法名

Java 和 JNI 的数据类型之间的对应关系：ref 参考文献

(3)自己实现 JNI 方法

JNI 是指 Java 中声明 native 方法，可以选择 C++ 来实现。

在工程的主目录main下创建一个子目录，命名为jni，将之前通过javah生成的头文件拷贝到该目录下，接着创建test.cpp文件，实现如下。

![c06fe36a4c8a][]

我的存储路径

下面直接拷贝书中的实现....

\#include "com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest.h"

\#include

JNIEXPORT jstring JNICALL Java\_com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest\_get(JNIEnv \*env, jobject thiz) \{

printf("invoke get in c++\\n");

return env->NewStringUTF("Hello from JNI !");

JNIEXPORT void JNICALL Java\_com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest\_set(JNIEnv \*env, jobject thiz, jstring string) \{

printf("invoke set from C++\\n");

char\* str = (char\*)env->GetStringUTFChars(string,NULL);

printf("%s\\n", str);

env->ReleaseStringUTFChars(string, str);

(4)编译so库并在 Java 中调用

so库的编译这里采用gcc，切换到jni目录下MyProjects/AndroidStudioProjects/MyApplication/app/src/main/java/com/example/myapplication/jni，编译指令如下。

gcc -shared -I /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0\_192.jdk/Contents/Home/include -fPIC test.cpp -o libjni-test.so

有可能会提示找不到jni\_md.h，去本机的 jdk 目录下找到jni\_md.h把它拷贝到XXXX/include下。

![c06fe36a4c8a][]

生成so库

在 Java 中调用

main$ java -Djava.library.path=jni java.com.example.myapplication.jnitest.JniTest

输出日志

???????

2. NDK 开发流程

自己制作so库给自己用。

NDK 的开发是基于 JNI 的。简化了上述 JNI 开发流程。

从官网下载 NDK ，android-ndk-r21-darwin-x86\_64，下载完成后将解压路径设置为：Android Studio 的sdk目录里，并命名为ndk-bundle。

这样做的好处：启动 Android Studio 时，AS 会自动检查它并直接添加到ndk.dir中，那么在使用时，就不用配置 AS 与 NDK 的关联工作

![c06fe36a4c8a][]

解压路径

![c06fe36a4c8a][]

AS 自动检测 NDK

下载完成后为 NDK 配置环境变量，修改.bash\_profile

在终端运行命令ndk-build

![c06fe36a4c8a][]

说明配置成功

(2)创建一个 Android 项目，并声明所需的 native 方法

package com.example.myapplication.jnitest;

import android.os.Bundle;

import android.widget.TextView;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import com.example.myapplication.R;

public class JniActivity extends AppCompatActivity \{

static \{

System.loadLibrary("jni-test");

private TextView mShowTv;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) \{

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity\_jni);

mShowTv = findViewById(R.id.activity\_jni\_show\_tv);

mShowTv.setText(get());

public native String get();

public native void set(String string);

(3)实现 Android 项目中所需的 native 方法

在main下创建jni文件夹，jni下创建3个文件：test2.cpp、Android.mk、Application.mk。

// test.cpp

同上文，只是方法名称有变化

// Created by yanglijin on 2020-04-11.

\#include "com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniTest.h"

\#include

JNIEXPORT jstring JNICALL Java\_com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniActivity\_get(JNIEnv \*env, jobject thiz) \{

printf("invoke get in c++\\n");

return env->NewStringUTF("Hello from JNI !");

JNIEXPORT void JNICALL Java\_com\_example\_myapplication\_jnitest\_JniActivity\_set(JNIEnv \*env, jobject thiz, jstring string) \{

printf("invoke set from C++\\n");

char\* str = (char\*)env->GetStringUTFChars(string,NULL);

printf("%s\\n", str);

env->ReleaseStringUTFChars(string, str);

// Android.mk

???

// Application.mk

???

APP\_ABI：表示 CPU 的架构平台的类型，目前市面上常见的架构平台有 armeabi、x86、mips，其中在移动设备中占据主要地位的是 armeabi，这也是大部分 apk 中只包含 armeabi 类型的 so 库的原因。默认情况下，NDK 会编译产生各个 CPU 平台的 so 库，通过 APP\_ABI 选项即可指定 so 库的 CPU 平台的类型，这样 NDK 就只会编译特定平台下的 so 库。

(4)通过 ndk-build 命令编译产生 so 库

切换到jni目录的父目录，然后通过ndk-build命令编译产生so库

这个时候 NDK 会创建一个和jni目录平级的目录libs，libs下面存放的就是so库。ndk-build 命令会默认置顶jni目录为本地源码的目录名，如果源码存放目录名不是jni，则 ndk-build 无法编译成功。

(5)在 AS 中使用 so 库

在app/src/main中创建目录jniLibs，将生成的so库复制到jniLibs中，然后 AS 即可编译运行成功。

3. JNI 调用 Java 方法的流程

(1)先通过类名找到类；(2)通过方法名找到方法的 id；(3)调用这个方法。

如果是调用 Java 中的非静态方法，需要构造出类的对象后再调用它。

(1)Java 中定义一个静态方法供 JNI 调用

/\*\*

\* JNI调用Java方法

\*/