概述
在Andorid Studio不支持JNI開(kāi)發(fā)之前大家一般都是使用Eclipse開(kāi)發(fā)JNI，各種配置讓人覺(jué)得很蛋疼。從Andorid Studio支持JNI開(kāi)發(fā)后，讓我們開(kāi)發(fā)JNI變的如此簡(jiǎn)單。下面我就介紹一下Android Studio開(kāi)發(fā)JNI的全過(guò)程，如有不對(duì)的地方大家批評(píng)指正。
你將學(xué)習(xí)到什么
- 什么是NDK和JNI
- 為什么要用JNI做開(kāi)發(fā)
- 如何使用Android Studio開(kāi)發(fā)JNI項(xiàng)目
你需要準(zhǔn)備什么
- c/c++開(kāi)發(fā)語(yǔ)言基礎(chǔ)
- java開(kāi)發(fā)語(yǔ)言基礎(chǔ)
- 了解Android Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境
NDK 和 JNI介紹
JNI (Java Native Interface)是一套編程接口,用來(lái)實(shí)現(xiàn)java代碼和其他語(yǔ)言（c、C++或匯編）進(jìn)行交互。這里需要注意的是JNI是JAVA語(yǔ)言自己的特性，也就是說(shuō)JNI和Android沒(méi)有關(guān)系。在Windows下面用JAVA做開(kāi)發(fā)也經(jīng)常會(huì)用到JNI，例如：讀寫(xiě)系統(tǒng)注冊(cè)表等。
NDK（Native Development Kit）是Google提供的一套工具集，可以讓你其他語(yǔ)言（C、C++或匯編）開(kāi)發(fā) Android的 JNI。NDK可以編譯多平臺(tái)的so，開(kāi)發(fā)人員只需要簡(jiǎn)單修改 mk 文件說(shuō)明需要的平臺(tái)，不需要改動(dòng)任何代碼，NDK就可以幫你編譯出所需的so。
用JNI做應(yīng)用開(kāi)發(fā)難度要比JAVA難很多，門檻也要高很多，如果你對(duì)C/C++把握的不好應(yīng)用還會(huì)出現(xiàn)難以發(fā)現(xiàn)的Bug！所以
通常在對(duì)性能要求比較高才會(huì)使用。游戲引擎就是一個(gè)對(duì)性能要求極高的例子。另外就是如果你想把核心的一些算法或處理邏輯保護(hù)起來(lái)，選用JNI也是一個(gè)不錯(cuò)的方案。
下載NDK
官網(wǎng)下載
網(wǎng)盤下載
NDK配置
將ndk解壓到~/Library/Android/ndk下；
創(chuàng)建Hello World工程
設(shè)置NDK路徑
選擇File>Project Structure>SDK Location（快捷鍵：Cmd+；），指定NDK的路徑。
你也可以通過(guò)直接修改local.properties,在里面指定NDK的所在目錄:
ndk.dir=/Users/open-open/Library/Android/ndk
添加本地方法
在MainActivity中加入兩個(gè)JNI方法
public static native String helloJni();
public static native int addCalc(int a, int b);
加載SO文件
static {
System.loadLibrary("hello_jni"); // 注意沒(méi)有前綴lib和后綴.so
}
利用javah命令生成JAVA所對(duì)應(yīng)的JNI頭文件，1、打開(kāi)終端，2、將目錄定位到j(luò)ava目錄下，3、通過(guò)javah產(chǎn)生頭文件。
通過(guò)上圖可以看到j(luò)avah已經(jīng)幫我們產(chǎn)生了一個(gè)名為com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h頭文件，里面已經(jīng)幫我們產(chǎn)生好了2個(gè)函數(shù)原型定義，
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_helloJni(JNIEnv *, jclass);
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_addCalc(JNIEnv *, jclass, jint, jint);
javah產(chǎn)生的文件名和函數(shù)名不能直視，我們只需要在需要的地方填入相應(yīng)的代碼。
創(chuàng)建JNI目錄
在New Android Component中直接點(diǎn)擊Finish按鈕完成JNI目錄創(chuàng)建
結(jié)果如下：
將前面產(chǎn)生的com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h頭文件移動(dòng)到這個(gè)目錄下.
在move窗口中點(diǎn)擊ok按鈕，確定移動(dòng)。
將com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h拷貝一個(gè)將擴(kuò)展名改為.c，在.c中完成業(yè)務(wù)邏輯處理相關(guān)代碼：
#include <com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h>
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_helloJni
(JNIEnv *env, jclass jobj) {
return (*env)->NewStringUTF(env,"Hello JNI!");
}
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_addCalc
(JNIEnv *env, jclass jobj, jint ja, jint jb) {
return ja + jb;
}
添加一個(gè)名為hello_jni的jni模塊
修改Module中Build.gradle文件，在defaultConfig段落中加入ndk編譯配置。
defaultConfig {
applicationId "com.test.jcit.helloworld"
minSdkVersion 15
targetSdkVersion 19
versionCode 1
versionName "1.0"
ndk {
moduleName "hello_jni"
}
}
調(diào)用兩個(gè)native方法
在MainActivity中OnCreate中調(diào)用helloJni和addCalc。
protected TextView mHelloWorldTV;
protected TextView mCalcResultTV;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mHelloWorldTV = (TextView) findViewById(R.id.HelloWorldTV);
mHelloWorldTV.setText(helloJni());
mCalcResultTV = (TextView) findViewById(R.id.CalcResultTV);
Integer addResult = new Integer(addCalc(12, 13));
mCalcResultTV.setText(addResult.toString());
}
編譯錯(cuò)誤排查
編譯過(guò)程出現(xiàn)了Error:(13, 1) A problem occurred evaluating project ':app'.
Error: NDK integration is deprecated in the current plugin. Consider trying the new experimental plugin. For details, see http://tools./tech-docs/new-build-system/gradle-experimental. Set "android.useDeprecatedNdk=true" in gradle.properties to continue using the current NDK integration.
提示已經(jīng)告訴我們需要在gradle.properties設(shè)置android.useDeprecatedNdk=true，設(shè)置好后點(diǎn)擊同步按鈕。
大功告成
存在疑問(wèn)
- 以前我們開(kāi)發(fā)JNI的時(shí)候都需要一個(gè)Application.mk和Android.mk這兩個(gè)文件的，沒(méi)有這兩個(gè)文件了怎么配置編譯相關(guān)的參數(shù)呢？
打開(kāi)build.gradle，按下Cmd鍵并將鼠標(biāo)移到moduleName，停留片刻可以看到NdkOptions，點(diǎn)擊過(guò)去看看估計(jì)你就明白一個(gè)所以然了。
public class NdkOptions implements CoreNdkOptions, Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String moduleName;
private String cFlags;
private List<String> ldLibs;
private Set<String> abiFilters;
private String stl;
private Integer jobs;
看了這段代碼，我們就明白怎么配置ndk了，例如： ndk {
moduleName "hello_jni"
stl "stlport_static"
ldLibs =["log"]
}
- javah產(chǎn)生的函數(shù)名不能直視，能用自定義函數(shù)名嗎？
Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_helloJni這樣的命名看著真是很不爽，對(duì)于我這種有強(qiáng)迫癥的人來(lái)說(shuō)絕對(duì)是不允許的，從代碼規(guī)范的角度來(lái)說(shuō)也是不允許的。下面我就教大家一招怎么自定義函數(shù)名。
當(dāng)我們調(diào)用System.loadLibrary("hello_jni")都會(huì)調(diào)用JNI_OnLoad函數(shù)通知我們。 jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) { // **System.loadLibrary("hello_jni")**時(shí)調(diào)用
// RegisterNatives注冊(cè)本地方法
}
OK，接下來(lái)我們改造一下hello_jni，首先需要定義一個(gè)本地方法和JAVA本地方法的對(duì)應(yīng)關(guān)系表。 static JNINativeMethod hello_jni_methods[] = {
{"helloJni", "()Ljava/lang/String;", (void*)helloJni}, // 第一個(gè)是JAVA里面的方法名，第二個(gè)是簽名， 第三是函數(shù)指針
{"addCalc", "(II)I", (void*)addCalc}
};
簽名看著也是怪怪的，可以通過(guò)官網(wǎng)了解其含義，或者先通過(guò)javah產(chǎn)生頭文件，在每個(gè)函數(shù)說(shuō)明部分都有簽名的定義。 /*
* Class: com_test_jcit_helloworld_MainActivity
* Method: addCalc
* Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_addCalc(JNIEnv *, jclass, jint, jint);
下面把幾個(gè)關(guān)鍵部分完整的代碼和配置貼上，希望對(duì)你學(xué)習(xí)本教程有所幫助。
hellojni.c
#include "hellojni.h"
#include <stdlib.h>
#include <android/log.h>
#define TAG "HELLO_JNI"
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR , TAG, __VA_ARGS__)
#define METHOD_COUNT(x) ((int) (sizeof(x) / sizeof((x)[0])))
JNIEXPORT jstring JNICALL helloJni
(JNIEnv *env, jclass jobj) {
return (*env)->NewStringUTF(env,"Hello JNI!");
}
JNIEXPORT jint JNICALL addCalc
(JNIEnv *env, jclass jobj, jint ja, jint jb) {
return ja + jb;
}
static JNINativeMethod hello_jni_methods[] = {
{"helloJni", "()Ljava/lang/String;", (void*)helloJni}
{"addCalc", "(II)I", (void*)addCalc}
};
static const char *HELLO_JNI_CLASS_PATH_NAME = "com/test/jcit/helloworld/MainActivity";
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {
JNIEnv* env = NULL;
jclass clazz;
// 獲取JNI環(huán)境對(duì)象
if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
LOGE("ERROR: GetEnv failed\n");
return JNI_ERR;
}
// 尋找目標(biāo)類
clazz = (*env)->FindClass(env, HELLO_JNI_CLASS_PATH_NAME);
if (clazz == NULL) {
LOGE("Native registration unable to find class '%s'", HELLO_JNI_CLASS_PATH_NAME);
return JNI_ERR;
}
// 注冊(cè)本地native方法
if((*env)->RegisterNatives(env, clazz, hello_jni_methods, METHOD_COUNT(hello_jni_methods)) < 0) {
LOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed\n");
return JNI_ERR;
}
// 成功返回版本號(hào)
return JNI_VERSION_1_4;
}
MainActivity.java
package com.test.jcit.helloworld;
import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
public class MainActivity extends ActionBarActivity {
public static native String helloJni();
public static native int addCalc(int a, int b);
static {
System.loadLibrary("hello_jni");
}
protected TextView mHelloWorldTV;
protected TextView mCalcResultTV;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mHelloWorldTV = (TextView) findViewById(R.id.HelloWorldTV);
mHelloWorldTV.setText(helloJni());
mCalcResultTV = (TextView) findViewById(R.id.CalcResultTV);
Integer addResult = new Integer(addCalc(12, 13));
mCalcResultTV.setText(addResult.toString());
}
}
activity_main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
xmlns:android="http://schemas./apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas./tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context="com.test.jcit.helloworld.MainActivity"
android:orientation="vertical">
<ImageView
android:src="@drawable/logo"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content" />
<TextView
android:id="@+id/HelloWorldTV"
android:text=""
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content" />
<TextView
android:id="@+id/CalcResultTV"
android:text=""
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content" />
</LinearLayout>
/app/build.gradle
apply plugin: 'com.android.application'
android {
compileSdkVersion 19
buildToolsVersion "23.0.3"
defaultConfig {
applicationId "com.test.jcit.helloworld"
minSdkVersion 15
targetSdkVersion 19
versionCode 1
versionName "1.0"
ndk {
moduleName "hello_jni"
stl "stlport_static"
ldLibs =["log"]
}
}
buildTypes {
release {
minifyEnabled false
proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
}
}
sourceSets {
main {
jni.srcDirs = ['src/main/jni']
}
}
}
dependencies {
compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
testCompile 'junit:junit:4.12'
compile 'com.android.support:appcompat-v7:19.1.0'
}
gradle.properties
android.useDeprecatedNdk=true
local.properties
注：這個(gè)路徑要用你本機(jī)的路徑，貼出來(lái)只是告訴需要設(shè)置。
ndk.dir=/Users/open-open/Library/Android/ndk
sdk.dir=/Users/open-open/Library/Android/sdk
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