如何在Android下使用JNI

1.引言

我们知道，Android系统的底层库由c/c++编写，上层Android应用程序通过Java虚拟机调用底层接口，衔接底层c/c++库与Java应用程序间的接口正是JNI（JavaNative Interface)。本文描述了如何在ubuntu下配置AndroidJNI的开发环境，以及如何编写一个简单的c函数库和JNI接口，并通过编写Java程序调用这些接口，最终运行在模拟器上的过程。

2.环境配置

2.1.安装jdk1.6

（1）从jdk官方网站http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk-6u29-download-513648.html下载jdk-6u29-linux-i586.bin文件。

（2）执行jdk安装文件

$chmod a+x jdk-6u29-linux-i586.bin
$jdk-6u29-linux-i586.bin

(3) 配置jdk 环境变量

$sudo vim /etc/profile
#JAVAEVIRENMENT
exportJAVA_HOME=/usr/lib/java/jdk1.6.0_29
exportJRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
exportCLASSPATH=$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
exportPATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH

保存后退出编辑，并重启系统。

（4 ）验证安装

$java -version
javaversion "1.6.0_29"
Java(TM)SE Runtime Environment (build 1.6.0_29-b11)
JavaHotSpot(TM) Server VM (build 20.4-b02, mixed mode)
$javah
用法：javah[选项]<类>
其中[选项]包括：
-help输出此帮助消息并退出
-classpath<路径>用于装入类的路径
-bootclasspath<路径>用于装入引导类的路径
-d<目录>输出目录
-o<文件>输出文件（只能使用-d或-o中的一个）
-jni生成JNI样式的头文件（默认）
-version输出版本信息
-verbose启用详细输出
-force始终写入输出文件
使用全限定名称指定<类>（例
如，java.lang.Object）。

2.2.安装android应用程序开发环境

ubuntu下安装android应用程序开发环境与windows类似，依次安装好以下软件即可：

（1）Eclipse

（2）ADT

（3）AndroidSDK

与windows下安装唯一不同的一点是，下载这些软件的时候要下载Linux版本的安装包。

安装好以上android应用程序的开发环境后，还可以选择是否需要配置emulator和adb工具的环境变量，以方便在进行JNI开发的时候使用。配置步骤如下：

把emulator所在目录android-sdk-linux/tools以及adb所在目录android-sdk-linux/platform-tools添加到环境变量中，android-sdk-linux指androidsdk安装包android-sdk_rxx-linux的解压目录。

$sudo vim /etc/profile
exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/tools:$PATH
 exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/platform-tools:$PATH

编辑完毕后退出，并重启生效。

2.3.安装NDK

NDK是由android提供的编译android本地代码的一个工具。

（1）从androidndk官网http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html下载ndk，目前最新版本为android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2.

（2）解压ndk到工作目录：

$tar -xvf android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2
$sudo mv android-ndk-r6b /usr/local/ndk

（ 3）设置 ndk环境变量

$sudo vim /etc/profile
exportPATH=/usr/local/ndk:$PATH

编辑完毕后保存退出，并重启生效

（4）验证安装

$ cd/usr/local/ndk/samples/hello-jni/
$ ndk-build
Gdbserver : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
Gdbsetup : libs/armeabi/gdb.setup
Install : libhello-jni.so => libs/armeabi/libhello-jni.so

3.JNI实现

我们需要定义一个符合JNI接口规范的c/c++接口，这个接口不用太复杂，例如输出一个字符串。接下来，则需要把c/c++接口的代码文件编译成共享库（动态库）.so文件，并放到模拟器的相关目录下。最后，启动Java应用程序，就可以看到最终效果了。

3.1.编写Java应用程序代码

（1）启动Eclipse，新建android工程

Project：JNITest

Package：org.tonny.jni

Activity：JNITest

（2）编辑资源文件

编辑res/values/strings.xml文件如下：

HelloWorld, JNITestActivity!
JNITest
Show

编辑res/layout/main.xml文件如下：

我们在主界面上添加了一个EditText控件和一个Button控件。

（3）编辑JNITest.java文件

packageorg.tonny.jni;

importandroid.app.Activity;
importandroid.os.Bundle;
importandroid.view.View;
importandroid.widget.EditText;
importandroid.widget.Button;


publicclassJNITestextendsActivity {
static{
System.loadLibrary("JNITest");
}
privatenativeString GetReply();
privateEditTextedtName;
privateButtonbtnShow;
Stringreply;
/**Called when the activity is first created. */
@Override
publicvoidonCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
reply= GetReply();
edtName= (EditText)this.findViewById(R.id.ed_name);
btnShow= (Button)this.findViewById(R.id.btn_show);
btnShow.setOnClickListener(newButton.OnClickListener() {
publicvoidonClick(View arg0) {
edtName.setText(reply);
}
});
}
}

我们看这一段代码：

static{
System.loadLibrary("JNITest");
}

static表示在系统第一次加载类的时候，先执行这一段代码，在这里表示加载动态库libJNITest.so文件。

再看这一段：

privatenativeString GetReply();

native表示这个方法由本地代码定义，需要通过jni接口调用本地c/c++代码。

publicvoidonClick(View arg0) {
edtName.setText(reply);
}

这段代码表示点击按钮后，把native方法的返回的字符串显示到EditText控件。

（4）编译工程，生成.class文件。

3.2.用javah工具生成符合JNI规范的c语言头文件

在终端中，进入android工程所在的bin目录

$cd ~/project/Android/JNITest/bin

我们用ls命令查看，可以看到bin目录下有个classes目录，其目录结构为classes/org/tonny/jni，即classes的子目录结构是android工程的包名org.tonny.jni。请注意，下面我们准备执行javah命令的时候，必须进入到org/tonny/jni的上级目录，即classes目录，否则javah会提示找不到相关的java类。

下面继续：

$cd classes
$javah org.tonny.jni.JNITest
$ls
org org_tonny_jni_JNITest.h

执行javahorg.tonny.jni.JNITest命令，在classes目录下会生成org_tonny_jni_JNITest.h头文件。如果不进入到classes目录下的话，也可以这样：

$javah -classpath ~/project/Android/JNITest/bin/classesorg.tonny.jni.JNITest

-classpath 参数表示装载类的目录。

3.3.编写c/c++代码

生成org_tonny_jni_JNITest.h头文件后，我们就可以编写相应的函数代码了。下面在android工程目录下新建jni目录，即~/project/Android/JNITest/jni，把org_tonny_jni_JNITest.h头文件拷贝到jni目录下，并在jni目录下新建org_tonny_jni_JNITest.c文件，编辑代码如下：

#include
#include
#include"org_tonny_jni_JNITest.h"


JNIEXPORTjstring JNICALLJava_org_tonny_jni_JNITest_GetReply
(JNIEnv *env, jobject obj){
return(*env)->NewStringUTF(env,(char*)"Hello,JNITest");
}

我们可以看到，该函数的实现相当简单，返回一个字符串为："Hello,JNITest"

3.4.编写Android.mk文件

在~/project/Android/JNITest/jni目录下新建Android.mk文件，android可以根据这个文件的编译参数编译模块。编辑Android.mk文件如下：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include$(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := libJNITest
LOCAL_SRC_FILES:= org_tonny_jni_JNITest.c
include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_MODULE表示编译的动态库名称

LOCAL_SRC_FILES 表示源代码文件

3.5.用ndk工具编译并生成.so文件

进入到JNITest的工程目录，执行ndk-build命令即可生成libJNITest.so文件。

$cd ~/project/Android/JNITest/
$ndk-build
Invalidattribute name:
package
Install : libJNITest.so => libs/armeabi/libJNITest.so

可以看到，在工程目录的libs/armeabi目录下生成了libJNITest.so文件。

3.6.在模拟器上运行

（1）首先，我们把android模拟器启动起来。进入到emulator所在目录，执行emulator命令：

$cd ~/software/android/android-sdk-linux/tools
$./emulator @AVD-2.3.3-V10 -partition-size 512

AVD-2.3.3-V10表示你的模拟器名称，与在Eclipse->AVDManager下的AVDName对应，-partition-size表示模拟器的存储设备容量。

（2）接下来，我们需要把libJNITest.so文件拷贝到模拟器的/system/lib目录下，执行以下命令：

$cd ~/project/Android/JNITest/libs/armeabi/
$adb remount
$adb push libJNITest.so /system/lib
80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)

当在终端上看到有80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)传输速度等信息的时候，说明拷贝成功。

（3）在终端上执行JNITest程序，这个我们可以在Eclipse下，右键点击JNITest工程，RunAs->Android Application，即可在模拟器上启动程序，执行效果如下：

在模拟器上点击【Show】按钮，即可看到Hello,JNITest，而这个字符串正是我们在org_tonny_jni_JNITest.c代码文件中所定义的。

OK，现在大功告成！

4.参考文章

AndroidJNI开发入门之一

AndroidJni代码示例讲解