JNI与NDK开发概述

 

 

一. JNI与JDK概述

1. JNI是什么？

• Java Native Interface，即Java本地开发接口
• 一种协议，在Java和C或C++之间相当于桥梁作用
• 可以实现Java调用C或C++代码，也可实现C或C++调用Java代码

2. JNI有何用？

• 可以扩展Android手机的功能，如WIFI热点、NFC等
• C或C++代码(native code)执行比较高效：大量计算、万能解码（ffmpeg）和3D渲染（OpenGL）等情况
• 代码的复用：ffmpeg、onencv（人脸识别）、7-zip等
• 软件或系统的增量升级时，即需要使用JNI技术
• 使用场景：要时刻考虑特殊情况(效率/操作硬件)

3. JNI怎么用？

• 学习C语言
• JNI开发流程：NDK
  • NDK（Native Develop Kits），即本地开发工具包
  • Android提供的用于进行JNI开发的工具包
  • 作用：提高JNI开发的效率（生成代码、代码提示、多平台交叉编译）

二、基于Eclipse的NDK集成开发流程

1. 安装配置NDK
1). 解压NDK的zip包到非中文目录下
2). 配置Path环境变量

2. 将NDK关联到Eclipse
Window-->Preferences-->Android-->NDK-->配置NDK的根目录

3. 为当前应用自动生成c文件和mk文件
1). 选中当前应用右键-->Android Tools-->Add Native Support
2). 将生成的.cpp文件改为.c文件
3). 修改mk文件: 将.cpp改为.c

4. 配置关联jni.h
1). 选中当前应用右键-->Properties-->C/C++ General-->Paths and Symbols
2). 选择add-->选择File System-->选择文件夹android-ndk-r9\platforms\android-18\arch-arm\usr\include
3). 点击ok-->点击apply

5. 定义naitve方法
public native String helloNDK();

6. 实现native方法对应的JNI函数
1). 使用javah命令, 生成JNI头文件, 将其复制到jni文件下
2). 在c文件中实现h文件中的函数声明
3). 利用*的NewStringUTF()函数, 返回字符串

7. 一锤编译生成so文件
1). 使用工具栏中的"Build"工具点击锤子按钮生成
2). 文件路径: /libs/armeabi/libNDKTest.so

8. 加载动态库, 并调用native方法

static {  
    System.loadLibrary("NDKTest");  // 加载动态链接库
}  
String result = helloNDK();  // 使用

9. 运行应用安装到ARM模拟器

补充说明：

• 修改C函数, 不需要再单独编译生成so文件, 可直接运行安装
• APK只是将so打包了, 本质并不需要jni文件夹下的相关文件
• 多平台交叉编译（arm、intel和mips）
• Android.mk详细介绍
  • 编写Android.mk
  • 配置关联jni.h文件
  • 编写Application.mk

三、基于Eclipse的JNI原生开发流程 ##

1. 在Java类中定义native方法

在Activity类中声明: public native String helloJNI();  

2. 生成包含对应JNI函数声明的头文件
1). 在命令行窗口中执行: javah Activity全类名(在src下执行)
说明：有的电脑可能会提示GBK的不可映射字符: 添加 -encoding utf-8
2). 在src下会生成一个头文件: com_atguigu_hellojni_MainActivity.h
3). 头文件中包含一个native方法对应的JNI函数声明(需要后面实现)

3. 实现生成的JNI函数
1). 在应用下创建一个文件夹: jni
2). 将刚才生成的头文件复制到此文件夹下
3). 创建一个c文件来实现生成的JNI函数声明: test.c

4. 借助NDK编译生成动态链接库文件(.so)
1). 解压NDK包, 配置NDK文件夹到path(不能包含空格) 2). 借助NDK下的文档(ANDROID-MK.html)编写用于编译的文件(jni/Android.mk)

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := hello-jni #指定生成的so文件的唯一标识
LOCAL_SRC_FILES := test.c  #指定包含JNI函数的c文件名
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

3). 在命令行窗口中进入应用根目录, 执行ndk-build命令, 生成so动态链接库文件（so文件路径: /libs/armeabi/libhello-jni.so）

5. 在Java类中加载动态连接库并调用native的方法

// 1). 在静态代码块中加载so文件:
static {
    System.loadLibrary("hello-jni");
}
// 2). 调用native方法:
String result = helloJNI();

6. 运行安装到ARM模拟器上

补充说明：
JNIEXPORT：在Jni编程中所有本地语言实现Jni接口的方法前面都有一个"JNIEXPORT",这个可以看做是Jni的一个标志，至今为止没发现它有什么特殊的用处。
JNICALL：这个可以理解为Jni和Call两个部分，和起来的意思就是 Jni调用XXX（后面的XXX就是JAVA的方法名）。