NDK開發(fā) 從入門到放棄(一:基本流程入門了解)

一、前言
● NDK
Native Development Kit(NDK)是一系列工具的集合庐冯。它提供了一系列的工具孽亲,幫助開發(fā)者快速開發(fā)C/C++的動態(tài)庫,并能自動將so和java一起打包成apk展父。

● JNI
Java Native Interface(JNI)標準是java平臺的一部分返劲,JNI是Java語言提供的Java和C/C++相互溝通的機制,Java可以通過JNI調用C/C++代碼栖茉,C/C++的代碼也可以調用java代碼篮绿。

● JNI與NDK的關系
NDK可以為我們生成了C/C++的動態(tài)鏈接庫,JNI是java和C/C++溝通的接口吕漂,兩者與android沒有半毛錢關系亲配,只因為安卓是java程序語言開發(fā),然后通過JNI又能與C/C++溝通惶凝,所以我們可以使用NDK+JNI來實現(xiàn)“Java+C”的開發(fā)方式吼虎。

● 為什么要NDK開發(fā)
NDK開發(fā)具有以下優(yōu)點:

  1. 項目需要調用底層的一些C/C++的一些東西(java無法直接訪問到操作系統(tǒng)底層(如系統(tǒng)硬件等)),或者已經在C/C++環(huán)境下實現(xiàn)了功能代碼(大部分現(xiàn)存的開源庫都是用C/C++代碼編寫的梨睁。)鲸睛,直接使用即可。NDK開發(fā)常用于驅動開發(fā)坡贺、無線熱點共享官辈、數(shù)學運算、實時渲染的游戲遍坟、音視頻處理拳亿、文件壓縮、人臉識別愿伴、圖片處理等肺魁。
  2. 為了效率更加高效些。將要求高性能的應用邏輯使用C/C++開發(fā)隔节,從而提高應用程序的執(zhí)行效率鹅经。但是C/C++代碼雖然是高效的寂呛,在java與C/C++相互調用時卻增大了開銷;
  3. 基于安全性的考慮瘾晃。防止代碼被反編譯贷痪,為了安全起見,使用C/C++語言來編寫重要的部分以增大系統(tǒng)的安全性蹦误,最后生成so庫(用過第三方庫的應該都不陌生)便于給人提供方便劫拢。(任何有效的代碼混淆對于會smail語法反編譯你apk是分分鐘的事,即使你加殼也不能幸免高手的攻擊)
  4. 便于移植强胰。用C/C++寫得庫可以方便在其他的嵌入式平臺上再次使用舱沧。

二、安裝與配置
首先我們在Android Studio下新建一個安卓項目偶洋。然后打開Project Structure界面熟吏,如下:


image.png

在SDK Location目錄下,有SDK和NDK的路徑玄窝,而這里我們暫時還未下載配置過NDK分俯,故我們需要點擊Download Android NDK來進行下載(Android Studio還是很強大的,相比Eclipse能省不少事)哆料。這里Android Studio會下載最新版本的NDK進行安裝,默認會下載保存在SDK的路徑下吗铐。我們在上圖中還能看到有一段介紹文字东亦,說SDK以及NDK的路徑配置會保存在local.properties文件內,安裝完成后我們刷新Project唬渗,進local.properties文件查看也能看到SDK與NDK的路徑典阵。

image.png

image.png

NDK下載配置完成之后,需要在gradle.properties文件中加上一行:

android.useDeprecatedNdk=true

1
接下來镊逝,我們借助強大的Android Studio的插件功能壮啊,在External Tools下配置兩個非常有用的插件。進入Settings–>Tools–>ExternalTools撑蒜,點擊+號增加歹啼。

image.png

image.png

javah -jni命令,是根據(jù)java文件生成.h頭文件的座菠,會自動根據(jù)java文件中的類名(包含包名)與方法名生成對應的C/C++里面的方法名狸眼。下面是參數(shù)配置及其含義:

  1. Program: JDKPath\bin\javah.exe 這里配置的是JDK目錄下的javah.exe的路徑。
  2. Parametes: -classpath . -jni -d ModuleFileDir/src/main/jni FileClass 這里FileClass指的是要執(zhí)行操作的類名(即我們操作的文件)浴滴,ModuleFileDir/src/main/jni表示生成的文件保存在這個module目錄的src/main/jni目錄下拓萌。
  3. Working: ModuleFileDir\src\main\java module目錄下的src\main\java目錄(不是很理解)。
    使用方式:選中java文件—>右鍵—>External Tools—>javah-jni升略,將生成jni文件夾以及文件夾下的 包名.類名的.h頭文件 (名字過長微王,我們可以自己重命名)屡限。
image.png

ndk -build命令,是根據(jù)C/C++文件生成so文件的炕倘。下面是參數(shù)配置及其含義:

  1. Program: F:\apk\sdk\ndk-bundle\ndk-build.cmd 這里配置的是ndk下的ndk-build.cmd的路徑(根據(jù)實際情況填寫)钧大。
  2. Working: ModuleFileDir\src\main
    使用方式:選中C/C++文件—>右鍵—>ExternalTools—>ndk-build,將在main文件夾下生成libs文件夾以及多個so文件激才,我們可以移動至jniLibs目錄下去拓型。

三、簡單實例
接下來我們創(chuàng)建一個訪問本地C/C++方法的java類瘸恼。

public class JniTest {
    /**
     * 將用C++代碼實現(xiàn)劣挫,在android代碼中調用的方法:獲取當前app的包名
     * @param o
     * @return
     */
    public static native String getPackname(Object o);

    /**
     * 加載so庫或jni庫,在使用到該庫之前加載就行东帅,不一定非要寫在這個類內
     * 系統(tǒng)自己會判斷擴展名是dll還是so,這里加載libJNI_ANDROID_TEST.so
     */
    static {
        System.loadLibrary("JNI_ANDROID_TEST");
    }
}

注意JNI_ANDROID_TEST這個Library名字压固,之后還會需要用到,要保持一致靠闭。該類提供了一個static的native方法帐我,該方法將用來獲取app的包名。然后對該文件執(zhí)行javah -jni操作愧膀,生成對應的.h頭文件拦键。


image.png

如圖,已經根據(jù)我們的java類生成了對應的.h文件檩淋,文件名為包名類名.h芬为,我們可以手動改名為jnitest.h,里面只有一個方法蟀悦,返回值為String(jstring)媚朦,方法名為Java類的包名類名方法名(包名中的分級不是用.而是_),前面兩個參數(shù)是C++里面必須有的(JNIEnv代表指向JVM的指針日戈,jclass是調用該方法的java對象)询张,第三個就是我們java類的方法里面的參數(shù)Object。注意浙炼,這是java函數(shù)與C++函數(shù)對應的靜態(tài)注冊方法份氧,即通過特定的規(guī)則來寫,此處方法名可以隨意起名字弯屈,然后還可以用動態(tài)注冊的方式關聯(lián)兩個方法(顯然半火,靜態(tài)注冊要簡單一些)。
然后我們新建一個C++文件季俩,取名為jnitest.cpp钮糖,寫上需要include的文件,從.h文件中復制方法過來(方法名、參數(shù)類型店归、返回值等必須一致阎抒!血與淚的教訓)。

image.png

至此消痛,.h文件和c++文件均已完成且叁,接下來還需要在這個jni目錄下增加兩個文件,Android.mk和Application.mk秩伞。
Android.mk逞带,注意LOCAL_MODULE的值與之前的名字相對應,LOCAL_SRC_FILES的值寫c++文件的名字纱新,這兩個值成對設置展氓,可設置多組。(:=是賦值的意思脸爱,$是引用某變量的值遇汞。)

里面的符號正確的應該是:=,代碼中已更正簿废,圖片里面的更換麻煩就沒改了空入。很奇怪,我當初寫的時候編譯運行好像是沒出錯是正常的…

LOCAL_PATH := $(call my-dir)     // 設置當前的編譯目錄(Android.mk所在的目錄) 

include $(CLEAR_VARS)            // 清除LOCAL_XX變量(LOCAL_PATH除外)
LOCAL_MODULE := JNI_ANDROID_TEST  // 指定當前編譯模塊的名稱  
LOCAL_SRC_FILES := jnitest.cpp    // 編譯模塊需要的源文件
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) // 指定編譯出的庫類型族檬,BUILD_SHARED_LIBRARY:動態(tài)庫歪赢;BUILD_STATIC_LIBRARY:靜態(tài)庫, BUILD_EXECUTEABLE指:可執(zhí)行文件
image.png

在一個Android.mk文件中配置多個Module的方式如下(include(CLEAR_VARS)单料、include(BUILD_SHARED_LIBRARY)兩個語句也需要加上):

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := JNI_STATIC_ANDROID_TEST
LOCAL_SRC_FILES := jnistaticutils.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := JNI_DYNAMIC_ANDROID_TEST
LOCAL_SRC_FILES := jnidynamicutils.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Application.mk轨淌,APP_ABI有四種類型(默認armeabi),armeabi看尼、armeabi-v7a、x86盟步、mips藏斩,設置時以空格隔開,all表示所有却盘。該文件中有個可選配置的APP_MODULES狰域,類似于上面Android.mk文件中的LOCAL_MODULE,以空格隔開黄橘,且會覆蓋掉Android.mk文件中的LOCAL_MODULE設置(比如Android.mk文件中的寫了兩個jni庫的配置兆览,LOCAL_MODULE := JNI1、LOCAL_MODULE := JNI2塞关,而Application.mk中設置的APP_MODULES := JNI1抬探,則只能生成JNI1的so文件,要生成JNI2的so文件的時候會報錯,除非寫成APP_MODULES := JNI1 JNI2小压,這里我們直接省略默認使用Android.mk中的)线梗。

APP_ABI := all

接下來我們需要對C++文件執(zhí)行ndk-build操作,生成相應的so文件怠益。


image.png

如圖仪搔,在main/libs目錄下生成了多個so文件,名字為lib+我們指定的庫名(同時還生成了obj文件夾蜻牢,不知是什么東西)烤咧。
這時候我們可以在main目錄下新建jniLibs文件夾,把生成的libs文件夾內的東西均復制過去抢呆,刪除新生成的jni煮嫌、libs、obj三個文件夾镀娶。然后在Activity中測試調用立膛,在TextView上顯示我們通過C++代碼實現(xiàn)的方法getPackname獲取app的包名了。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.tv_app_package_name);
        tv.setText("packageName: " + JniTest.getPackname(MainActivity.this));
    }
}
image.png

測試能正確得到包名梯码,說明調用成功了宝泵。我們可以把JniTest類以及so文件給別人去使用,這樣別人是看不到我們的代碼實現(xiàn)的轩娶,能很好的保護我們的源碼儿奶。

本文轉自CSDN的一位博主「Jason Zhang~」

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯(lián)系作者
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