Anroid:JNI和NDK
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 - 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
- 额外注意
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
4. 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 Studio
2.2 以下 & 2.2以上
4.1 Android Studio
2.2 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
- 配置
-
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
1. 此处使用的是Andorid Studio,与Eclipse不同 2. 还在使用Eclipse的同学请自行查找资料配置
-
具体配置如下
- 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- 在
Gradle
的gradle.properties
中添加配置
android.useDeprecatedNdk=true // 对旧版本的NDK支持
- 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
- 在
- 当你的项目每次需要使用
-
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
-
-
# 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
- 格式 =
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
-
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
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
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
- 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
- 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
- 经过上述步骤,在
-
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
- 要把名为
-
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
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin" android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin" tools:context="scut.carson_ho.ndk_demo.MainActivity"> // 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" /> </RelativeLayout>
结果展示
- 此时,我们已经将本地代码文件编译成
4.2 Android Studio
2.2 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 Studio
2.2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。
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
5. 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