1 NDK

NDK全称是Native Develop Kit，翻译作原生开发工具包。它允许你为Android使用C/C++代码来实现应用程序的功能。换言之Android的SDK之外，有一个工具叫NDK，用于进行C/C++的开发。一般情况，是用NDK工具把C/C++编译为.co文件，然后在Java中调用。NDK 可能不适合大多数 Android 编程初学者，这些初学者只需使用 Java 代码和框架 API 来开发应用。然而，如果你需要完成一或多个以下事项，那么 NDK 就能派上用场：

提高代码的安全性，因为Java层代码比较容易被反编译，而so库反编译比较困难。

重复使用目前已有的 C/C++ 库。

通过C/C++实现的动态库可以很方便地在其他平台间移植使用

进一步提升设备性能，以实现低延迟时间，或运行计算密集型应用，如游戏或物理模拟。

2 JNI

JNI全称是Java Native Interface，即Java本地接口。JNI是Java调用Native 语言的一种特性，它是为了方便Java和C/C++等本地代码相互调用所封装的一层接口。

3 配置NDK环境

第一步，下载NDK

在Android Studio的”Default Preferences”中勾选NDK项进行下载NDK，待下载成功后，便可在”Project Structure”中查看到NDK的目录，操作如下面图：

第二步，配置环境变量

打开“终端”，并输入命令：echo $PATH 查看当前环境变量

输入：sudo vi ~/.bash_profile，按回车输入密码后用vi打开用户目录下的bash_profile文件。一定要用sudo，否则没权限保存文件

按i键，开始编辑，并将你电脑里NDK路径填写到后面

编辑完之后，按ESC键，输入:wq，就可以保存退出了，如果不想保存就输入:q就可以了

4 Hello world

准备工作完成后，现在我们就来开始创建一个JNI的Demo，该Demo很简单，就是使Java能正常调用到C++代码而已。创建工程后，正常情况下会看到local.properties文件中有指定了ndk的目录，如果没有则要手动加上：

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

第一步，创建JNIUtils类，在类中将执行加载so库文件和定义一个native方法getInfo，并在MainActivity中调用getInfo方法：

JNIUtils.java

public class JNIUtils {
    static {
        System.loadLibrary("jni-demo");
    }
    public static native String getInfo();
}

MainActivity.java

public class MainActivity extends Activity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        String info = JNIUtils.getInfo();
        TextView tv = findViewById(R.id.tv1);
        tv.setText(info);
    }
}

第二步，执行命令，生成.h头文件。如下图，执行了两条命令，首先通过命令：cd app/src/main/java跳转到工程中java文件夹中，然后使用命令：javac -h . com/zyx/jnidemo/JNIUtils.java 生成了对应的.h文件。这里笔者使用的是jdk1.8，如果是jdk较前的版本中，应该要使用命令：javah -jni com.zyx.jnidemo.JNIUtils。

上面.h头文件代码需要做一下说明

JINEXPORT和JNICALL：是JNI中定义的宏，可以在jni.h这个头文件中查找到

Jstring：是代表的是getInfo方法的String返回类型

Java_com_zyx_jnidemo_JNIUtils_getInfo：是函数名，格式遵循如下规则：Java_包名_类名_方法名

JNIEnv*: 表示一个指向JNI环境的指针，可以通过它来访问JNI提供的接口方法

jclass: 表示Java对象中的this

第三步，创建JNI Folder，并将com_zyx_jnidemo_JNIUtils.h头文件移至该文件夹中

第四步，在刚创建的jni文件夹中创建2个文件：JNIUtils.cpp和Android.mk，它们的实现如下所示：

JNIUtils.cpp

#include "com_zyx_jnidemo_JNIUtils.h"
#include <stdio.h>
#include <android/log.h>

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_zyx_jnidemo_JNIUtils_getInfo(JNIEnv * env, jclass thiz) {
    __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, "zyx", "Hello world from JNI !");
    return env->NewStringUTF("Hello world from JNI !");
}

Android.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := jni-demo
LOCAL_SRC_FILES := JNIUtils.cpp

LOCAL_LDLIBS := -llog

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

上面代码中，LOCAL_MODULE表示模块的名称，LOCAL_SRC_FILES表示需要参与编译的源文件，LOCAL_LDLIBS表示在C++代码中支持log日志输出。

第五步，修改app目录下的build.gradle，如下代码，其中说明请看注释：

android {
    compileSdkVersion 27
    defaultConfig {
        applicationId "com.zyx.jnidemo"
        minSdkVersion 22
        targetSdkVersion 27
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        ndk {
            moduleName "jni-demo"                // so库的名称
            abiFilters "armeabi-v7a", "x86"      // 支持的cpu构架平台类型，all表示编译所有cpu平台
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
        externalNativeBuild {
            ndkBuild {
                path 'src/main/jni/Android.mk'    // 指向Android.mk文件
            }
        }
    }
}

第六步，执行编译运行，这时就会在app/build/intermediates/ndkBuild/debug/obj/local目录下生成对应两类so文件，这里两类是对应着gradle中配置的cpu构架平台类型。然后将程序运行到手机上便会看到Java成功调用了C++代码返回了结果。

5 引用外部so库

在实际开发过程中，往往C++工程是跟Android工程分离，或者Android工程中直接引用外部提供现成的so库文件。现在我们就来模拟一下这种情况的发生。

首先在jni文件夹中再添加一下Application.mk文件，代码如下：

Application.mk

APP_ABI := armeabi-v7a,x86

接着切换到jni目录的父目录，然后通过命令：ndk-build来手动编译产生so库，这时候NDK会创建一个和jni目录平级的目录libs，libs下面存放着就是so库。

然后修改Gradle文件：

android {
    compileSdkVersion 27
    defaultConfig {
        applicationId "com.zyx.jnidemo"
        minSdkVersion 22
        targetSdkVersion 27
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
//        ndk {
//            moduleName "jni-demo"               // so库的名称
//            abiFilters "armeabi-v7a", "x86"     // 支持的cpu构架平台类型，all表示编译所有cpu平台
//        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
//        externalNativeBuild {
//            ndkBuild {
//                path 'src/main/jni/Android.mk'  // 指向Android.mk文件
//            }
//        }
        sourceSets.main {
            jni.srcDirs = []                      // 禁用自动NDK生成调用
            jniLibs.srcDirs = ['src/main/libs']   // so库存放目录
        }
    }
}

这里要说明一下，因为JNI的代码是必须放在上面创建的jni文件夹里，如果不想采用jni这个名称，可以在Gradle通过jin.srcDirs指定JNI代码的路径。因为我们上例中JNI的代码是默认放在了创建的jni文件夹里，就必须得加上jni.srcDirs=[]，否则会编译不通过。

最后就是再次执行编译运行，可以再次看到程序运行到手机上也能展示同样的结果