Android NDK鄙早、JNI入門

1.背景
2.介紹
3.下載 NDK 和工具
4.配置NDK的環(huán)境變量
5.創(chuàng)建native相關(guān)方法
- 5.1 native相關(guān)方法去掉報紅
6.創(chuàng)建c/c++文件
- 6.1 生成頭文件
- 6.2 添加 c/c++文件
7.添加mk文件
- 7.1 添加 Android.mk文件(必加)
- 7.2 添加 Application.mk文件（可選）
8.編譯so庫文件
9.用Gradle鏈接c++項目
10.加載so庫、運(yùn)行app

1.背景

本來一直在做商城類的項目舒坦著缸托，突然老板拿了一塊Android的主板和芯片過來兆蕉，說我們打算做一款自動售貨機(jī)度宦，從沒做過這類項目的我，當(dāng)時就一臉懵逼了，芯片亡电、自動售貨機(jī)函喉，What?還好我依稀記得酪碘，這類項目是關(guān)于NDK帖世、JNI的，于是棍苹，我來了无宿！

2.介紹

什么是NDK？

NDK全稱是Native Development Kit枢里，NDK提供了一系列的工具孽鸡，幫助開發(fā)者快速開發(fā)C（或C++）的動態(tài)庫，并能自動將so和java應(yīng)用一起打包成apk栏豺。NDK集成了交叉編譯器（交叉編譯器需要UNIX或LINUX系統(tǒng)環(huán)境）梭灿，并提供了相應(yīng)的mk文件隔離CPU、平臺冰悠、ABI等差異堡妒，開發(fā)人員只需要簡單修改mk文件（指出“哪些文件需要編譯”、“編譯特性要求”等）溉卓，就可以創(chuàng)建出so皮迟。

為什么使用NDK搬泥？

代碼的保護(hù)。由于apk的java層代碼很容易被反編譯伏尼，而C/C++庫反匯難度較大忿檩。
可以方便地使用現(xiàn)存的開源庫。大部分現(xiàn)存的開源庫都是用C/C++代碼編寫的爆阶。
提高程序的執(zhí)行效率燥透。將要求高性能的應(yīng)用邏輯使用C開發(fā)，從而提高應(yīng)用程序的執(zhí)行效率辨图。
便于移植班套。用C/C++寫得庫可以方便在其他的嵌入式平臺上再次使用。

什么是JNI故河？

JNI的全稱是Java Native Interface吱韭，它提供了若干的API實(shí)現(xiàn)了Java和其他語言的通信（主要是C和C++）。

為什么使用JNI鱼的？

JNI的目的是使java方法能夠調(diào)用c實(shí)現(xiàn)的一些函數(shù)理盆。

安卓中的so文件是什么？

android中用到的so文件是一個c++的函數(shù)庫凑阶。在android的JNI中猿规，要先將相應(yīng)的C語言打包成so庫，然后導(dǎo)入到lib文件夾中供java調(diào)用宙橱。

3.下載 NDK 和工具

為了給應(yīng)用編譯和調(diào)試原生代碼姨俩，我們需要以下組件：

Android 原生開發(fā)工具包 (NDK)：這套工具集允許您為 Android 使用 C 和 C++ 代碼，并提供眾多平臺庫养匈，讓您可以管理原生 Activity 和訪問物理設(shè)備組件，例如傳感器和觸摸輸入都伪。
CMake：一款外部構(gòu)建工具呕乎，可與 Gradle 搭配使用來構(gòu)建原生庫。如果您只計劃使用 ndk-build陨晶，則不需要此組件猬仁。
LLDB：一種調(diào)試程序，Android Studio 使用它來調(diào)試原生代碼先誉。

我們可以在SDK 管理器安裝這些組件

依次打開 Settings>Appearance&Behavior>System Settings>Android SDK>SDK Tools
勾上LLDB湿刽、CMake 和 NDK進(jìn)行下載

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4.配置NDK的環(huán)境變量

打開File > Project Structure > SDK Location，選擇默認(rèn)NDK的路徑

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復(fù)制NDK的路徑

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右擊我的電腦>屬性>高級系統(tǒng)設(shè)置>環(huán)境變量>新建褐耳，添加一個系統(tǒng)變量NDK_HOME诈闺，并把剛才復(fù)制的ndk-bundle的路徑填上去,記得確認(rèn)。

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找到Path系統(tǒng)變量（不需要創(chuàng)建）铃芦，新建一個%NDK_HOME%雅镊，也就是上面NDK_HOME的變量添加進(jìn)去襟雷。

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在Terminal/cmd中不需要考慮路徑，直接輸入 ndk-build 仁烹，如出現(xiàn)如下內(nèi)容耸弄，則表明NDK環(huán)境配置成功！（配置NDK環(huán)境前如果已經(jīng)打開了Android Studio或者Cmd需要重新啟動卓缰，否則可能沒效果计呈！)

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5.創(chuàng)建native相關(guān)方法

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5.1 native相關(guān)方法去掉報紅

取消檢測即可，打開 Settings>Editor>Inspections>Android>Missing JNI function 去掉勾選征唬。

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去掉后捌显，效果如下：

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6.創(chuàng)建c/c++文件

6.1 生成頭文件

Terminal終端，通過下面命令切換到項目xx\app\目錄下鳍鸵。

cd D:\Workspace\NDKFirst\app>

注：由于下面的路徑都比較長苇瓣，我們可以右擊相應(yīng)的目錄進(jìn)行快捷復(fù)制：

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根據(jù)java文件生成c的頭文件，執(zhí)行如下命令

格式：javah -d jni -encoding utf-8 -classpath java文件夾路徑包名+類名

javah -d jni -classpath D:\Workspace\NDKFirst\app\src\main\java com.brainbg.ndkfirst.NDKUtils
或者
javah -d jni -encoding utf-8 -classpath D:\Workspace\NDKFirst\app\src\main\java com.brainbg.ndkfirst.NDKUtils

其中

javah ：
-d jni ：創(chuàng)建jni目錄
-encoding utf-8 ：指定編碼格式為utf-8
-classpath D:\Workspace\NDKFirst\app\src\main\java\ ：到j(luò)ava目錄的路徑
com.brainbg.ndkfirst.JNIUtils ：包名+類名

注：不加上-encoding utf-8偿乖，可能會提示錯誤: 編碼GBK的不可映射字符击罪。

執(zhí)行后，收縮app目錄后重新打開贪薪，會發(fā)現(xiàn)多了一個jni的目錄媳禁，com_brainbg_ndkfirst_NDKUtils.h就是新生成的頭文件。

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com_brainbg_ndkfirst_NDKUtils.h內(nèi)容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_brainbg_ndkfirst_NDKUtils */

#ifndef _Included_com_brainbg_ndkfirst_NDKUtils
#define _Included_com_brainbg_ndkfirst_NDKUtils
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_brainbg_ndkfirst_NDKUtils
 * Method:    getStringFromJNI
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_brainbg_ndkfirst_NDKUtils_getStringFromJNI
  (JNIEnv *, jclass);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

中間一段最為核心：

格式：Java_包名類名方法名

6.2 添加 c/c++文件

添加cpp文件

first.cpp

添加c文件

first.c

#include <jni.h>
#include "com_brainbg_ndkfirst_NDKUtils.h"
 JNIEXPORT jstring JNICALL
 Java_com_brainbg_ndkfirst_NDKUtils_getStringFromJNI(JNIEnv* env, jobject obj) {
     return (*env)->NewStringUTF(env,"This is my first jni!");
 }

修改好的內(nèi)容后画切，你會留意到上面還有提示：大意就是目前的c/c++文件還不屬于項目中的一部分竣稽！為此，我們還需要處理build.gradle霍弹、Android.mk等文件毫别。

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7.添加mk文件

7.1 添加 `Android.mk`文件(必加)

注意mk文件里面不能添加注釋，不然編譯不通過典格。

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE        := first-jni
LOCAL_SRC_FILES     := first.c
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

更多內(nèi)容岛宦，可以直接查看：Android.mk 官方介紹

7.2 添加 `Application.mk`文件（可選）

APP_PLATFORM := android-16
APP_ABI :=all

APP_PLATFORM ：指定so庫所支持最低的API
APP_ABI：指定生成平臺的so庫

注：不添加Application.mk，會提示Android NDK: APP_PLATFORM not set. Defaulting to minimum supported version android-16.

更多內(nèi)容耍缴，可以直接查看：Application.mk 官方介紹

8.編譯so庫文件

進(jìn)入app目錄砾肺，執(zhí)行ndk-build進(jìn)行編譯

cd D:\Workspace\NDKFirst\app

ndk-build

執(zhí)行成功后，效果如下

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同時項目中會得到相應(yīng)的so包防嗡，其中l(wèi)ib為核心变汪，obj為編譯中產(chǎn)生的文件，可刪除蚁趁。

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9.用Gradle鏈接c++項目

jni目錄中右擊任意文件選擇Link C++ project with Gradle

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其中Build System 選擇ndk-build ,Project Path 選擇Android.mk的路徑,而后確認(rèn)裙盾。

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完成上面的操作后，app/build.gradle里面會出現(xiàn)如下代碼

android {
   ......

   externalNativeBuild {
        ndkBuild {
            path file('jni/Android.mk')
        }
    }
}

當(dāng)然，下次項目的話闷煤，我們直接加入上面代碼也可童芹。

10.加載so庫、運(yùn)行app

NDKUtils.java

public class NDKUtils {
    public static final String TAG = NDKUtils.class.getSimpleName();

    static {
        try {
            System.loadLibrary("first-jni");  //加載so庫
        } catch (UnsatisfiedLinkError e) {
            e.printStackTrace();
            Log.e(TAG,"loadLibrary fail !");
        }
    }

    public static native String getStringFromJNI();
}

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        TextView tvContent = findViewById(R.id.tv_content);
        tvContent.setText(NDKUtils.getStringFromJNI());
    }
}

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/tv_content"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:text="Hello World!" />

</RelativeLayout>

運(yùn)行后效果

image

到此為止鲤拿，第一個關(guān)于NDK假褪、JNI的Demo已經(jīng)完成，相關(guān)文章近顷，后續(xù)可能生音、應(yīng)該、大概也會推出吧窒升。

11.下載地址

GitHub項目下載

參考資料

https://developer.android.google.cn/ndk/guides
https://blog.csdn.net/young_time/article/details/80346631
https://yq.aliyun.com/articles/60710?spm=a2c4e.11153940.0.0.11bc68d9CLrDix

作者：Brainbg
GitHub：https://github.com/Brainbg
博客：https://www.brainbg.com/
簡書：http://www.reibang.com/u/94518ede7100
CSDN：https://blog.csdn.net/u014720022

Android NDK知染、JNI入門

Android NDK彤钟、JNI入門

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5.創(chuàng)建native相關(guān)方法

5.1 native相關(guān)方法去掉報紅

6.創(chuàng)建c/c++文件

6.1 生成頭文件

6.2 添加 c/c++文件

7.添加mk文件

7.1 添加 `Android.mk`文件(必加)

7.2 添加 `Application.mk`文件（可選）

8.編譯so庫文件

9.用Gradle鏈接c++項目

10.加載so庫、運(yùn)行app

11.下載地址

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7.添加mk文件

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7.2 添加 Application.mk文件（可選）

8.編譯so庫文件

9.用Gradle鏈接c++項目

10.加載so庫、運(yùn)行app

11.下載地址

參考資料

7.1 添加 `Android.mk`文件(必加)

7.2 添加 `Application.mk`文件（可選）