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
1. JNI介绍
1.1 简介
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
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
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
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
b. 在Gradle 的 gradle.properties 中添加配置
android.useDeprecatedNdk=true
// 对旧版本的NDK支持
c. 在Gradle 的build.gradle添加ndk节点
- 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
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
*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
// 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
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
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());
}
});
}
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主布局文件:activity_main.xml
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas./apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas./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>
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结果展示
源码地址
Carson-Ho的Github地址:NDK_Demo
4.2 Android Studio 2.2 以上实现NDK
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
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