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Android 增加JNI

springDevBird / 3094人阅读

Android:JNI 与 NDK到底是什么?(含实例教学)

前言
  • android开发中,使用NDK开发的需求正逐渐增大;
  • 很多人搞不懂JNINDK到底是怎么回事?
  • 今天我们先介绍JNINDK之间的区别,手把手进行NDK的使用教学,希望你们会喜欢;
目录:

1. JNI介绍 1.1 简介
  • 定义:Java Native Interface,即Java接口
  • 作用:使得Java 与 本地其他类型语言(如C、C++)交互

    即在 Java代码 里调用 C、C++等语言的代码 或 C、C++代码调用 Java 代码

  • 特别注意:
    1. JNIJava 调用 Native 语言的一种特性
    2. JNI 是属于 Java 的,与 Android 无直接关系
1.2 为什么要有JNI
  • 背景:实际使用中,Java 需要与 本地代码 进行交互
  • 问题:因为 Java 具备跨平台的特点,所以Java 与 本地代码交互的能力非常弱
  • 解决方案: 采用 JNI 特性 增强 Java 与 本地代码交互的能力
1.3 实现步骤
  1. Java中声明Native方法(即需要调用的本地方法)
  2. 编译上述 Java源文件javac(得到 .class文件)
  3. 通过 javah 命令导出JNI的头文件(.h文件)
  4. 使用 Java需要交互的本地代码 实现在 Java中声明的Native方法
  5. 编译.so库文件
  6. 通过Java命令执行 Java程序,最终实现Java调用本地代码

    Java 需要与 C++ 交互,那么就用C++实现 JavaNative方法

    2. NDK介绍 2.1 简介
  • 定义:Native Development Kit,是 Android的一个工具开发包

    NDK是属于 Android 的,与Java并无直接关系

  • 作用:快速开发C、 C++的动态库,并自动将so和应用一起打包成 APK
    即可通过NDKAndroid中 使用 JNI与本地代码(如C、C++)交互
  • 应用场景:在Android的场景下 使用JNI

    即 Android开发的功能需要本地代码(C/C++)实现

  • 特点
  • 额外注意

2.2 使用步骤
  1. 配置 Android NDK环境
  2. 创建 Android 项目,并与 NDK进行关联
  3. Android 项目中声明所需要调用的 Native方法
  4. 使用 Android需要交互的本地代码 实现在Android中声明的Native方法

    比如 Android 需要与 C++ 交互,那么就用C++ 实现 JavaNative方法

  5. 通过 ndk - bulid 命令编译产生.so库文件
  6. 编译 Android Studio工程,从而实现 Android 调用本地代码

3. NDK与JNI关系

4. 具体使用

本文根据版本的不同介绍了两种在Android Studio中实现 NDK的方法:Android Studio2.2 以下 & 2.2以上

4.1 Android Studio2.2 以下实现NDK
  • 步骤如下
  1. 配置 Android NDK环境
  2. 关联 Andorid Studio项目 与 NDK
  3. 创建本地代码文件(即需要在 Android项目中调用的本地代码文件)
  4. 创建 Android.mk文件 & Application.mk文件
  5. 编译上述文件,生成.so库文件,并放入到工程文件中
  6. Andoird Studio项目中使用 NDK实现 JNI 功能
  • 步骤详解

步骤1:配置 Android NDK环境
具体请看文章 : 手把手教你配置Android NDK环境
步骤2: 关联Andorid Studio项目 与 NDK

  • 当你的项目每次需要使用 NDK 时,都需要将该项目关联到 NDK

    1. 此处使用的是Andorid Studio,与Eclipse不同
    2. 还在使用Eclipse的同学请自行查找资料配置
  • 具体配置如下

a. 在Gradle的 local.properties中添加配置

ndk.dir=/Users/Carson_Ho/Library/Android/sdk/ndk-bundle

ndk目录存放在SDK的目录中,并命名为ndk-bundle,则该配置自动添加

b. 在Gradlegradle.properties中添加配置

android.useDeprecatedNdk=true 
// 对旧版本的NDK支持

c. 在Gradlebuild.gradle添加ndk节点

  • 至此,将Andorid Studio的项目 与 NDK 关联完毕
  • 下面,将真正开始讲解如何在项目中使用NDK

步骤3:创建本地代码文件

  • 即需要在Android项目中调用的本地代码文件

    此处采用 C++作为展示

test.cpp:

# include 
# include 

extern "C"
{

    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI(JNIEnv *env, jobject obj ){
       // 参数说明
       // 1. JNIEnv:代表了VM里面的环境,本地的代码可以通过该参数与Java代码进行操作
       // 2. obj:定义JNI方法的类的一个本地引用(this)
    return env -> NewStringUTF("Hello i am from JNI!");
    // 上述代码是返回一个String类型的"Hello i am from JNI!"字符串
    }
}

此处需要注意:

  • 如果本地代码是C++.cpp或者.cc),要使用extern "C" { }把本地方法括进去
  • JNIEXPORT jstring JNICALL中的JNIEXPORTJNICALL不能省
  • 关于方法名Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI
    1. 格式 = Java _包名 _ 类名_Java需要调用的方法名
    2. Java必须大写
    3. 对于包名,包名里的.要改成__要改成_1

      如我的包名是:scut.carson_ho.ndk_demo,则需要改成scut_carson_1ho_ndk_1demo
      最后,将创建好的test.cpp文件放入到工程文件目录中的src/main/jni文件夹
      若无jni文件夹,则手动创建。

下面我讲解一下JNI类型与Java类型对应的关系介绍

步骤4:创建Android.mk文件

  • 作用:指定源码编译的配置信息

    如工作目录,编译模块的名称,参与编译的文件等

  • 具体使用

Android.mk

LOCAL_PATH       :=  $(call my-dir)
// 设置工作目录,而my-dir则会返回Android.mk文件所在的目录

include              $(CLEAR_VARS)
// 清除几乎所有以LOCAL——PATH开头的变量(不包括LOCAL_PATH)

LOCAL_MODULE     :=  hello_jni
// 设置模块的名称,即编译出来.so文件名
// 注,要和上述步骤中build.gradle中NDK节点设置的名字相同

LOCAL_SRC_FILES  :=  test.cpp
// 指定参与模块编译的C/C++源文件名

include              $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
// 指定生成的静态库或者共享库在运行时依赖的共享库模块列表。

最后,将上述文件同样放在src/main/jni文件夹中。

步骤5:创建Application.mk文件

  • 作用:配置编译平台相关内容
  • 具体使用

Application.mk

APP_ABI := armeabi
// 最常用的APP_ABI字段:指定需要基于哪些CPU平台的.so文件
// 常见的平台有armeabi x86 mips,其中移动设备主要是armeabi平台
// 默认情况下,Android平台会生成所有平台的.so文件,即同APP_ABI := armeabi x86 mips
// 指定CPU平台类型后,就只会生成该平台的.so文件,即上述语句只会生成armeabi平台的.so文件

最后,将上述文件同样放在src/main/jni文件夹中

步骤6:编译上述文件,生成.so库文件

  • 经过上述步骤,在src/main/jni文件夹中已经有3个文件
  • 打开终端,输入以下命令
// 步骤1:进入该文件夹
cd /Users/Carson_Ho/AndroidStudioProjects/NDK_Demo/app/src/main/jni 
// 步骤2:运行NDK编译命令
ndk-build

步骤7:在src/main/中创建一个名为jniLibs的文件夹,并将上述生成的so文件夹放到该目录下

  1. 要把名为CPU平台的文件夹放进去,而不是把.so文件放进去
  2. 如果本来就有.so文件,那么就直接创建名为jniLibs的文件夹并放进去就可以

步骤8:在Andoird Studio项目中使用NDK实现JNI功能

  • 此时,我们已经将本地代码文件编译成.so库文件并放入到工程文件中
  • Java代码中调用本地代码中的方法,具体代码如下:
    MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity  {

// 步骤1:加载生成的so库文件
// 注意要跟.so库文件名相同
static {

    System.loadLibrary("hello_jni");
}

// 步骤2:定义在JNI中实现的方法
public native String getFromJNI();

// 此处设置了一个按钮用于触发JNI方法
private Button Button;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);

    // 通过Button调用JNI中的方法
    Button = (Button) findViewById(R.id.button);
    Button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {
            Button.setText(getFromJNI());

        }
    });
}

主布局文件:activity_main.xml



    // 此处设置了一个按钮用于触发JNI方法
    

结果展示

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