Android:JNI 与 NDK到底是什么?

原文链接:http://www.itboth.com/d/jQ3eyu/jni-java-ndk-android

前言
在Android开发中,使用 NDK开发的需求正逐渐增大
但很多人却搞不懂 JNI 与 NDK 到底是怎么回事
今天,我将先介绍JNI 与 NDK & 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
目录

  1. JNI介绍
    1.1 简介
    定义:Java Native Interface,即 Java本地接口
    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:

JNI是 Java 调用 Native 语言的一种特性
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
在Java中声明Native方法(即需要调用的本地方法)
编译上述 Java源文件javac(得到 .class文件)
通过 javah 命令导出JNI的头文件(.h文件)
使用 Java需要交互的本地代码 实现在 Java中声明的Native方法
如 Java 需要与 C++ 交互,那么就用C++实现 Java的Native方法

编译.so库文件
通过Java命令执行 Java程序,最终实现Java调用本地代码

更加详细过程请参考本文第4节:具体使用
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 NDK在 Android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

示意图

额外注意
示意图

2.2 使用步骤
配置 Android NDK环境
创建 Android 项目,并与 NDK进行关联
在 Android 项目中声明所需要调用的 Native方法
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 Java的Native方法

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

更加详细过程请参考本文第4节:具体使用
3. NDK与JNI关系
示意图

  1. 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

配置 Android NDK环境
关联 Andorid Studio项目 与 NDK
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)
创建 Android.mk文件 & Application.mk文件
编译上述文件,生成.so库文件,并放入到工程文件中
在 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

此处使用的是Andorid Studio,与Eclipse不同
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
若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

示意图

b. 在Gradle的 gradle.properties中添加配置

推荐:Android NDK开发之Jni调用Java对象

[Android NDK开发之Jni调用Java对象]

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

c. 在Gradle的build.gradle添加ndk节点

示意图

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 <jni.h>

include <stdio.h>

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JNIEXPORT 和 JNICALL不能省
关于方法名Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI
格式 = Java 包名 _ 类名_Java需要调用的方法名
Java必须大写
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
如下图

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
示意图

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
示意图

编译成功后,在src/main/会多了两个文件夹libs & obj,其中libs下存放的是.so库文件
示意图

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
要把名为 CPU平台的文件夹放进去,而不是把.so文件放进去
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
示意图

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
在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
<Button
    android:id="@+id/button"
    android:layout_centerInParent="true"
    android:layout_width="300dp"
    android:layout_height="50dp"
    android:text="调用JNI代码" />
结果展示 结果展示

源码地址
Carson-Ho的Github地址:NDK_Demo

4.2 Android Studio2.2 以上实现NDK
如果你的Android Studio是2.2以上的,那么请采用下述方法

因为Android Studio2.2以上已经内部集成 NDK,所以只需要在Android Studio内部进行配置就可以

步骤讲解

步骤1:按提示创建工程
在创建工程时,需要配置 NDK,根据提示一步步安装即可。

示意图

步骤2:根据需求使用NDK
配置好NDK后,Android Studio会自动生成C++文件并设置好调用的代码
你只需要根据需求修改C++文件 & Android就可以使用了。
示意图

  1. 总结
    本文主要讲解 Java的 JNI与 Android的NDK相关知识
    下面我将继续对 Android中的NDK进行深入讲解 ,有兴趣可以继续关注Carson_Ho的安卓开发笔记
    请帮顶或评论点赞!因为你的鼓励是我写作的最大动力!

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_43902172/article/details/86600819