Android NDK开发之JNI简单应用

JNI

JNI概念：

JNI全称Java Native Interface，Java本地化接口，可以通过JNI调用系统提供的API。操作系统，无论是Linux，Windows还是Mac OS，或者一些汇编语言写的底层硬件驱动都是C/C++写的。Java和C/C++不同，它不会直接编译成平台机器码，而是编译成虚拟机可运行的Java字节码的.class文件。通过JIT技术即时编译成本地机器码，所以有效率就比不上C/C++代码，JNI技术就解决了这一痛点。JNI可以说是C语言和Java语言交流的配适器，中间件。
这里写图片描述

JNI技术通过JVM调用到各个平台的API，虽然JNI可以调用C/C++，但是JNI调用还是比C/C++编写的原生应用还是要慢一些。

JNI与NDK的区别：

JNI：是一套编程接口，用来实现Java代码与本地C/C++代码进行交互
NDK：NDK是Google开发的一套开发和编译工具集，可以生产动态链接库，主要用于Android的JNI开发。

JNI的作用：

扩展：JNI扩展了JVM能力，驱动开发，例如开发一个wifi驱动，可以将手机设置为无限路由；
高效：本地代码效率高，游戏渲染，音频视频处理等方面使用JNI调用本地代码，C语言可以灵活操作内存；
复用：在文件压缩算法 7zip开源代码库，机器视觉 OpenCV开放算法库等方面可以复用C平台上的代码，不必在开发一套完整的Java体系，避免重复发明轮子；
特殊：产品的核心技术一般也采用JNI开发，不易破解；

JNI在Android中作用：

JNI可以调用本地代码库(即C/C++代码)，并通过 Dalvik 虚拟机与应用层和应用框架层进行交互，Android中JNI代码主要位于应用层和应用框架层；

应用层: 该层是由JNI开发，主要使用标准JNI编程模型；
应用框架层: 使用的是Android中自定义的一套JNI编程模型，该自定义的JNI编程模型弥补了标准JNI编程模型的不足；

在Android中使用JNI

要使用它，就要先配置它：
首先在SDK Manager中下载NDK,CMake，LLDB
这里写图片描述

然后创建一个JNIUtil的类：

public class JNIUtil {

    static {
        System.loadLibrary("JNITestSample");
    }

    public static native String getWorld();
}

然后在Build菜单栏中，make Project一下
完成之后，会在app/build/intermediates下出现一个classes文件夹。

然后通过Terminal进入classes文件夹下的debug文件夹下，在终端运行：

cd app/build/intermediates/classes/debug/
javah com.example.asus1.learnjniandndk.JNIUtil

//记得找到自己对应的包

如果无法使用javah，提示说javah既不是内部命令也不是外部命令，就是java的环境变量没有配置，配置好java JDK的环境变量后，重启AS或者电脑，就可以用了

运行成功之后打开app/build/intermediates/classes/debug/ 即可找到编译出的头文件"com.example.asus1.learnjniandndk.JNIUtil.h"，不难发现头文件名是有原报名+类名组成。

创建jni开发的文件夹

点击app文件夹，New → Folder → JNI Folder, 选择在main文件夹下即可，生成成功后main目录下会出现一个jni的文件夹
找到刚才生成到头文件，复制到jni文件夹下（记得关闭刚才使用的终端，否则无法复制）
头文件有了，现在在jni目录下创建一个C++文件用于开发使用，命名与头文件相同，后缀为.cpp
编写C++文件中定义函数的代码

#include "com_example_asus1_learnjniandndk_JNIUtil.h"
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_asus1_learnjniandndk_JNIUtil_getWorld
        (JNIEnv *env, jclass) {
    // new 一个字符串，返回Hello World
    return env -> NewStringUTF("Hello World ZZZZZ");
}

然后在jni文件中创建Android.mk，和Application.mk这个文件：

//Android.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := JNITestSample
LOCAL_SRC_FILES := com_example_asus1_learnjniandndk_JNIUtil.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

//application.mk

APP_STL := gnustl_static
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions -std=c++0x
APP_ABI := armeabi
APP_ABI := armeabi-v7a
APP_PLATFORM := android-18

然后在终端cd到jni这个文件夹，执行ndk-build

执行完后，会生成,os文件

这里写图片描述

然后在build.gradle中加下面几句：

android {
    compileSdkVersion 27
    defaultConfig {
        applicationId "com.example.asus1.learnjniandndk"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 27
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"

        ndk {
            moduleName "JNITestSample"
            abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86" //输出指定三种平台下的so库
            ldLibs "log", "jnigraphics", "android"    //jni中需要用到的其它库
            stl "gnustl_shared"

        }

        sourceSets {
            main {
                jni.srcDirs = []
                jniLibs.srcDirs 'src/main/libs'
            }
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }

}

应该自己会在local.properties下自动添加ndk的路径：

## This file must *NOT* be checked into Version Control Systems,
# as it contains information specific to your local configuration.
#
# Location of the SDK. This is only used by Gradle.
# For customization when using a Version Control System, please read the
# header note.
#Mon Jun 11 13:10:14 CST 2018
ndk.dir=D\:\\SDK\\ndk-bundle
sdk.dir=D\:\\SDK

然后在MainActivity中：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

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

        TextView view = findViewById(R.id.test);
        view.setText(""+new JNIUtil().getWorld());
    }
}