《android开发艺术探索》读书笔记(十四)--JNI和NDK编程

时间:2022-10-08 05:15:31

接上篇《android开发艺术探索》读书笔记(十三)--综合技术

No1:

Java JNI--Java Native Interface(java本地接口),它是为了方便java调用C、C++等本地代码锁封装的一层接口。

No2:

NDK是Android所提供的一个工具集合,通过NDK可以在Android中更加方便的通过JNI来访问本地代码,比如C或者C++。

NDK还提供了交叉编译器,开发人员只需要简单的修改mk文件就可以生成特定CPU平台的动态库。

No3:

使用NDK有如下好处:

1)提高代码的安全性。由于so库反编译比较困难,因此NDK提高了Android程序的安全性

2)可以很方便地使用目前已有的C/C++开源库

3)便于平台间的移植。通过C、C++实现的动态库可以很方便地在其他平台上使用

4)提高程序在某些特定情形下的执行效率,但是并不能明显提升Android程序的性能

No4:

在Linux环境中,JNI和NDK开发所用到的动态库的格式是以.so为后缀的文件,下面统一简称为so库。

No5:

JNI开发流程:首先需要在java中声明native方法,接着用C或C++实现native方法,然后就可以编译运行了

1)在Java中声明native方法

package com.ryg;

import java.lang.System;

public class JniTest {

    static {
System.loadLibrary("jni-test");
} public static void main(String args[]) {
JniTest jniTest = new JniTest();
System.out.println(jniTest.get());
jniTest.set("hello world");
} public native String get();
public native void set(String str);
}

头部有一个加载动态库的过程,其中jni-test是so库的标识,so库完整名称为libjni-test.so

两个native方法get和set就是需要在JNI中实现的方法

2)编译java源文件得到class文件,然后通过javah命令导出JNI的头文件

命令如下

javac com/ryg/JniTest.java
javah com.ryg.JniTest

产生头文件如下所示

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_ryg_JniTest */ #ifndef _Included_com_ryg_JniTest
#define _Included_com_ryg_JniTest
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_ryg_JniTest
* Method: get
* Signature: ()Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_ryg_JniTest_get
(JNIEnv *, jobject); /*
* Class: com_ryg_JniTest
* Method: set
* Signature: (Ljava/lang/String;)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_ryg_JniTest_set
(JNIEnv *, jobject, jstring); #ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

函数名格式遵循规则:Java_包名_类名_方法名

JNIEnv*:表示一个指向JNI环境的指针,可以通过它来访问JNI提供的接口方法

jobject:表示Java对象中的this

JNIEXPORT和JNICALL:它们使JNI中所定义的宏,可以在jni.h这个头文件中查找到

3)实现JNI方法

JNI方法是指Java中声明的native方法

首先,在工程的主目录下创建一个子目录,名称随意,这里选择jni作为子目录的名称,然后将之前通过javah生成的头文件com_ryg_JniTest.h复制到jni目录下,接着创建test.cpp和test.c两个文件。

#include "com_ryg_JniTest.h"
#include <stdio.h> JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_ryg_JniTest_get(JNIEnv *env, jobject thiz) {
printf("invoke get in c++\n");
return env->NewStringUTF("Hello from JNI !");
} JNIEXPORT void JNICALL Java_com_ryg_JniTest_set(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring string) {
printf("invoke set from C++\n");
char* str = (char*)env->GetStringUTFChars(string,NULL);
printf("%s\n", str);
env->ReleaseStringUTFChars(string, str);
}
#include "com_ryg_JniTest.h"
#include <stdio.h> JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_ryg_JniTest_get(JNIEnv *env, jobject thiz) {
printf("invoke get from C\n");
return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
} JNIEXPORT void JNICALL Java_com_ryg_JniTest_set(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring string) {
printf("invoke set from C\n");
char* str = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,string,NULL);
printf("%s\n", str);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, string, str);
}

4)编译so库并在Java中调用

so库的编译这里采用gcc,编译指令如下

C++:gcc -shared-I/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/include-fPIC test.cpp-o libjni-test.so

C:gcc -shared -I/usr/lb/jvm/java-7-openjdk-amd64/include-fPIC test.c-o libjni-test.so

No6:

NDK开发流程

1)下载并配置NDK

2)创建一个Android项目,并声明所需的native方法

public class MainActivity extends ActionBarActivity {

    private static final String TAG = "MainActivity";

    static {
System.loadLibrary("jni-test");
} @Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
TextView textView = (TextView)findViewById(R.id.msg);
textView.setText(get());
set("hello world from JniTestApp");
} @Override
public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
getMenuInflater().inflate(R.menu.menu_main, menu);
return true;
} @Override
public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {
// Handle action bar item clicks here. The action bar will
// automatically handle clicks on the Home/Up button, so long
// as you specify a parent activity in AndroidManifest.xml.
int id = item.getItemId(); //noinspection SimplifiableIfStatement
if (id == R.id.action_settings) {
return true;
} return super.onOptionsItemSelected(item);
} public static void methodCalledByJni(String msgFromJni) {
Log.d(TAG, "methodCalledByJni, msg: " + msgFromJni);
} public native String get(); public native void set(String str);
}

3)实现Android项目中所声明的native方法

在外部创建一个名为jni的目录,然后在jni目录下创建3个文件:test.cpp、Android.mk、Application.mk

#include <jni.h>
#include <stdio.h> #ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif void callJavaMethod(JNIEnv *env, jobject thiz) {
jclass clazz = env->FindClass("com/ryg/JniTestApp/MainActivity");
if (clazz == NULL) {
printf("find class MainActivity error!");
return;
}
jmethodID id = env->GetStaticMethodID(clazz, "methodCalledByJni", "(Ljava/lang/String;)V");
if (id == NULL) {
printf("find method methodCalledByJni error!");
}
jstring msg = env->NewStringUTF("msg send by callJavaMethod in test.cpp.");
env->CallStaticVoidMethod(clazz, id, msg);
} jstring Java_com_ryg_JniTestApp_MainActivity_get(JNIEnv *env, jobject thiz) {
printf("invoke get in c++\n");
callJavaMethod(env, thiz);
return env->NewStringUTF("Hello from JNI in libjni-test.so !");
} void Java_com_ryg_JniTestApp_MainActivity_set(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring string) {
printf("invoke set from C++\n");
char* str = (char*)env->GetStringUTFChars(string,NULL);
printf("%s\n", str);
env->ReleaseStringUTFChars(string, str);
} #ifdef __cplusplus
}
#endif
//模块名称
LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := jni-test
//需要参与编译的源文件
LOCAL_SRC_FILES := test.cpp include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
//CPU的架构平台的类型
APP_ABI := armeabi

4)切换到jni目录的父目录,然后通过ndk-build命令编译产生so库

NDK会创建一个和jni目录平级的目录libs,libs下面存放的就是so库的目录。

然后在app/src/main中创建一个名为jniLibs的目录,将生成的so库复制到jniLibs目录中,然后通过AndroidStudio编译运行即可。

No7:

JNI调用java方法的流程是先通过类名找到类,然后再根据方法名找到方法的id,最后就可以调用这个方法了。

如果是调用java中的非静态方法,那么需要构造出类的对象后才能调用它。

No8:

可以参考我以前的博客JNI,NDK