Android Studio JNI開發入門教程

五嘎子 9年前發布 | 79K 次閱讀 JNI Android Android開發移動開發 Android Studio

概述

在Andorid Studio不支持JNI開發之前大家一般都是使用Eclipse開發JNI，各種配置讓人覺得很蛋疼。從Andorid Studio支持JNI開發后，讓我們開發JNI變的如此簡單。下面我就介紹一下Android Studio開發JNI的全過程，如有不對的地方大家批評指正。

你將學習到什么

什么是NDK和JNI
為什么要用JNI做開發
如何使用Android Studio開發JNI項目

你需要準備什么

c/c++開發語言基礎
java開發語言基礎
了解Android Studio開發環境

NDK 和 JNI介紹

JNI (Java Native Interface)是一套編程接口,用來實現java代碼和其他語言（c、C++或匯編）進行交互。這里需要注意的是JNI是JAVA語言自己的特性，也就是說JNI和Android沒有關系。在Windows下面用JAVA做開發也經常會用到JNI，例如：讀寫系統注冊表等。

NDK（Native Development Kit）是Google提供的一套工具集，可以讓你其他語言（C、C++或匯編）開發 Android的 JNI。NDK可以編譯多平臺的so，開發人員只需要簡單修改 mk 文件說明需要的平臺，不需要改動任何代碼，NDK就可以幫你編譯出所需的so。

用JNI做應用開發難度要比JAVA難很多，門檻也要高很多，如果你對C/C++把握的不好應用還會出現難以發現的Bug！所以
通常在對性能要求比較高才會使用。游戲引擎就是一個對性能要求極高的例子。另外就是如果你想把核心的一些算法或處理邏輯保護起來，選用JNI也是一個不錯的方案。

下載NDK

官網下載
 網盤下載

NDK配置

將ndk解壓到~/Library/Android/ndk下；

創建Hello World工程

用Andoird Studio創建一個Hello World工程，新手可以看看，Android Studio系列教程：
Android Studio2.0 教程從入門到精通Windows版 - 安裝篇
 Android Studio2.0 教程從入門到精通Windows版 - 入門篇
 Android Studio2.0 教程從入門到精通Windows版 - 提高篇
 Android Studio2.0 教程從入門到精通Mac版 - 安裝篇
 Android Studio2.0 教程從入門到精通Mac版 - 入門篇
 Android Studio2.0 教程從入門到精通Mac版 - 提高篇

設置NDK路徑

選擇File>Project Structure>SDK Location（快捷鍵：Cmd+；），指定NDK的路徑。

你也可以通過直接修改local.properties,在里面指定NDK的所在目錄:

ndk.dir=/Users/open-open/Library/Android/ndk

添加本地方法

在MainActivity中加入兩個JNI方法

public static native String helloJni();
public static native int addCalc(int a, int b);

加載SO文件

static {
    System.loadLibrary("hello_jni"); // 注意沒有前綴lib和后綴.so
}
</code></pre> 
  
利用javah命令生成JAVA所對應的JNI頭文件，1、打開終端，2、將目錄定位到java目錄下，3、通過javah產生頭文件。
 
 通過上圖可以看到javah已經幫我們產生了一個名為com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h頭文件，里面已經幫我們產生好了2個函數原型定義， 
  JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_helloJni(JNIEnv , jclass);
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_addCalc(JNIEnv , jclass, jint, jint);
</code></pre> 
  
javah產生的文件名和函數名不能直視，我們只需要在需要的地方填入相應的代碼。 
  創建JNI目錄 
  
 在New Android Component中直接點擊Finish按鈕完成JNI目錄創建
 
 結果如下：
 
 將前面產生的com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h頭文件移動到這個目錄下.
 
 在move窗口中點擊ok按鈕，確定移動。
 
 將com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h拷貝一個將擴展名改為.c，在.c中完成業務邏輯處理相關代碼： 
  #include <com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h>
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_helloJni
  (JNIEnv env, jclass jobj) {
    return (env)->NewStringUTF(env,"Hello JNI!");
}
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_addCalc
  (JNIEnv *env, jclass jobj, jint ja, jint jb) {
  return ja + jb;
}
</code></pre> 
  
 
  添加一個名為hello_jni的jni模塊 
  修改Module中Build.gradle文件，在defaultConfig段落中加入ndk編譯配置。   
  defaultConfig {
    applicationId "com.test.jcit.helloworld"
    minSdkVersion 15
    targetSdkVersion 19
    versionCode 1
    versionName "1.0"
    ndk {
        moduleName "hello_jni"
    }
} 
  調用兩個native方法 
  在MainActivity中OnCreate中調用helloJni和addCalc。 
  protected TextView mHelloWorldTV;
protected TextView mCalcResultTV;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    mHelloWorldTV = (TextView) findViewById(R.id.HelloWorldTV);
    mHelloWorldTV.setText(helloJni());
    mCalcResultTV = (TextView) findViewById(R.id.CalcResultTV);
    Integer addResult = new Integer(addCalc(12, 13));
    mCalcResultTV.setText(addResult.toString());
}</code></pre> 
  
編譯錯誤排查 
  編譯過程出現了Error:(13, 1) A problem occurred evaluating project ':app'. 
   
   Error: NDK integration is deprecated in the current plugin. Consider trying the new experimental plugin. For details, see http://tools.android.com/tech-docs/new-build-system/gradle-experimental. Set "android.useDeprecatedNdk=true" in gradle.properties to continue using the current NDK integration. 
   
  提示已經告訴我們需要在gradle.properties設置android.useDeprecatedNdk=true，設置好后點擊同步按鈕。
  
  大功告成 
   
  存在疑問 
   
   以前我們開發JNI的時候都需要一個Application.mk和Android.mk這兩個文件的，沒有這兩個文件了怎么配置編譯相關的參數呢？
 打開build.gradle，按下Cmd鍵并將鼠標移到moduleName，停留片刻可以看到NdkOptions，點擊過去看看估計你就明白一個所以然了。
  public class NdkOptions implements CoreNdkOptions, Serializable {
  private static final long serialVersionUID = 1L;
  private String moduleName;
  private String cFlags;
  private List<String> ldLibs;
  private Set<String> abiFilters;
  private String stl;
  private Integer jobs;
 看了這段代碼，我們就明白怎么配置ndk了，例如：  ndk {
  moduleName "hello_jni"
  stl "stlport_static"
  ldLibs =["log"]
}
  
  
   javah產生的函數名不能直視，能用自定義函數名嗎？
 Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_helloJni這樣的命名看著真是很不爽，對于我這種有強迫癥的人來說絕對是不允許的，從代碼規范的角度來說也是不允許的。下面我就教大家一招怎么自定義函數名。
 當我們調用System.loadLibrary("hello_jni")都會調用JNI_OnLoad函數通知我們。 jint JNI_OnLoad(JavaVM vm, void reserved) {   // System.loadLibrary("hello_jni")時調用
    //  RegisterNatives注冊本地方法
}
</code></pre> 
OK，接下來我們改造一下hello_jni，首先需要定義一個本地方法和JAVA本地方法的對應關系表。
 static JNINativeMethod hello_jni_methods[] = {
      {"helloJni", "()Ljava/lang/String;", (void*)helloJni},    // 第一個是JAVA里面的方法名，第二個是簽名， 第三是函數指針
      {"addCalc", "(II)I", (void*)addCalc}
};
  簽名看著也是怪怪的，可以通過官網了解其含義，或者先通過javah產生頭文件，在每個函數說明部分都有簽名的定義。
 /*
* Class:     com_test_jcit_helloworld_MainActivity
* Method:    addCalc
* Signature: (II)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_addCalc(JNIEnv *, jclass, jint, jint);
   </li> 
  </ul> 
    
  下面把幾個關鍵部分完整的代碼和配置貼上，希望對你學習本教程有所幫助。
 hellojni.c 
  #include "hellojni.h"
include <stdlib.h>
include <android/log.h>
define TAG "HELLO_JNI"
define LOGE(...) android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR , TAG, VA_ARGS__)
define METHOD_COUNT(x) ((int) (sizeof(x) / sizeof((x)[0])))
JNIEXPORT jstring JNICALL helloJni
  (JNIEnv env, jclass jobj) {
    return (env)->NewStringUTF(env,"Hello JNI!");
}
JNIEXPORT jint JNICALL addCalc
  (JNIEnv *env, jclass jobj, jint ja, jint jb) {
  return ja + jb;
}
static JNINativeMethod hello_jni_methods[] = {
  {"helloJni", "()Ljava/lang/String;", (void)helloJni}
  {"addCalc", "(II)I", (void)addCalc}
};
static const char *HELLO_JNI_CLASS_PATH_NAME = "com/test/jcit/helloworld/MainActivity";
jint JNI_OnLoad(JavaVM vm, void reserved) {
    JNIEnv env = NULL;
    jclass clazz;
    
    // 獲取JNI環境對象
    if ((vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
        LOGE("ERROR: GetEnv failed\n");
        return JNI_ERR;
    }
    // 尋找目標類
    clazz = (*env)->FindClass(env, HELLO_JNI_CLASS_PATH_NAME);
    if (clazz == NULL) {
        LOGE("Native registration unable to find class '%s'", HELLO_JNI_CLASS_PATH_NAME);
        return JNI_ERR;
    }
    // 注冊本地native方法
    if((*env)->RegisterNatives(env, clazz, hello_jni_methods, METHOD_COUNT(hello_jni_methods)) < 0) {
        LOGE("ERROR: MediaPlayer native registration failed\n");
        return JNI_ERR;
    }
    // 成功返回版本號
    return JNI_VERSION_1_4;
}</code></pre> 
  
MainActivity.java 
   
  package com.test.jcit.helloworld;
import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
public class MainActivity extends ActionBarActivity {
    public static native String helloJni();
    public static native int addCalc(int a, int b);
    static {
        System.loadLibrary("hello_jni");
    }
    protected TextView mHelloWorldTV;
    protected TextView mCalcResultTV;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mHelloWorldTV = (TextView) findViewById(R.id.HelloWorldTV);
        mHelloWorldTV.setText(helloJni());
        mCalcResultTV = (TextView) findViewById(R.id.CalcResultTV);
        Integer addResult = new Integer(addCalc(12, 13));
        mCalcResultTV.setText(addResult.toString());
    }
}</code></pre> 
  
activity_main.xml  
  <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
    xmlns:android="
    <ImageView
        android:src="@drawable/logo"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />
    
    <TextView
        android:id="@+id/HelloWorldTV"
        android:text=""
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />
    
    <TextView
        android:id="@+id/CalcResultTV"
        android:text=""
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />
</LinearLayout></code></pre> 
  
/app/build.gradle
 
  apply plugin: 'com.android.application'
android {
    compileSdkVersion 19
    buildToolsVersion "23.0.3"
    defaultConfig {
        applicationId "com.test.jcit.helloworld"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 19
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        ndk {
            moduleName "hello_jni"
            stl "stlport_static"
            ldLibs =["log"]
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    sourceSets {
        main {
            jni.srcDirs = ['src/main/jni']
        }
    }
}
dependencies {
    compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    testCompile 'junit:junit:4.12'
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:19.1.0'
}</code></pre> 
  
gradle.properties 
  android.useDeprecatedNdk=true 
  local.properties 
   
   注：這個路徑要用你本機的路徑，貼出來只是告訴需要設置。 
   ndk.dir=/Users/open-open/Library/Android/ndk
sdk.dir=/Users/open-open/Library/Android/sdk 
   
    
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 本文轉自：深度開源（open-open.com）
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概述

你將學習到什么

你需要準備什么

NDK 和 JNI介紹

下載NDK

NDK配置

創建Hello World工程

設置NDK路徑

添加本地方法

加載SO文件

創建JNI目錄

添加一個名為hello_jni的jni模塊

調用兩個native方法

編譯錯誤排查

大功告成

存在疑問

include <stdlib.h>

include <android/log.h>

define TAG "HELLO_JNI"

define LOGE(...) android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR , TAG, VA_ARGS__)

define METHOD_COUNT(x) ((int) (sizeof(x) / sizeof((x)[0])))

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