android studio下，JNI和NDK的簡單編程
前言
Java JNI 本意是Java Native Interface（java 本地接口），他是為了方便Java調用C、C++等本地代碼所封裝的一層接口。
NDK 是android所提供的一個工具集合，通過NDK可以在Android中更加方便地通過JNI來訪問本地代碼，比如C或者C++。NDK還提供了交叉編譯器，開發人員只需要簡單的修改mk文件就可以生成特定的CPU平臺的動態庫。
使用NDK有如下好處：
- 提高代碼安全性。由于so庫反編譯比較困難，因此NDK提高了Android程序的安全性。
- 可以很方便的使用目前已有的C/C++開源庫。
- 便于平臺間的移植。通過C/C++實現的動態庫可以很方便地在其他平臺上使用。
- 提高程序在某些特定情形下的執行效率，但是并不能明顯提升android程序的性能。
NDK的開發流程（本文以android studio 為例）
下載配置NDK
首先到官網下載NDK： NDK下載入口
下載完成后，如圖找到 Project Structure 完成配置。
屏幕快照
創建一個Android項目，并聲明所需的native方法
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String TAG = "MainActivity";
private TextView textView;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
textView = (TextView) findViewById(R.id.textView);
set("hello world from JniTestApp");
textView.setText(get());
}
/**
* A native method that is implemented by the 'jni-test' native library,
* which is packaged with this application.
*/
public native void set(String str);
public native String get();
// Used to load the 'native-lib' library on application startup.
static {
System.loadLibrary("jni-test");
}
}</code></pre>
實現Android項目中所聲明的native方法
-
首先說一下android studio 的自動編譯產生so庫。
先創建test.cpp文件
//test.cpp
include <jni.h>
include <stdio.h>
ifdef __cplusplus
extern "C" {
endif
jstring Java_com_ryg_JniTestApp_MainActivity_get(JNIEnv *env, jobject thiz) {
printf("invoke get in c++\n");
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</code></pre>
為了能夠讓androidStudio自動編譯JNI代碼，首先需要在APP 的build.grade 的 defaultConfig 區域內添加NDK選項，其中moduleName指定了模塊的名稱，這個名稱指定了打包后的so庫的文件名。
android {
...
defaultConfig {
...
ndk {
moduleName "jni-test"
}
}
}
接著需要將JNI的代碼放在 app/src/main/jni 目錄下，
屏幕快照
注意存放 JNI代碼的目錄名必須為jni，如果不想采用jni這個名稱，可以通過如下方式來指定JNI的代碼路徑，其中jni.srcDirs 指定了JNI 代碼的路徑：
android {
...
sourceSets.main {
jni.srcDirs 'src/main/jni_src'
}
}
經過上面步驟，AndroidStudio就可以自動編譯JNI代碼了，但是這個時候AndroidStudio 會把所有CPU平臺的so庫都打包apk，一般來說實際開發只需要打包armeabi 平臺的so庫即可。 解決這個問題也簡單，按照如下方式修改build.gradle配置。
android {
...
productFlavors {
arm {
ndk {
abiFilter "armeabi"
}
}
x86 {
ndk {
abiFilter "x86"
}
}
}
}
然后找到Build Variants 面板中選擇armDebug 選項進行編輯就可以了。
屏幕快照
屏幕快照
- 除了以上方法，我們還可以使用NDK 手動的去生成所需要的so庫
這里首先我們需要配置我們的環境變量（Macbook為例）：
首先打開配置文件
open ~/.bash_profile
然后添加如下信息：
export PATH=/Users/vince/Downloads/adt-bundle-mac-x86_64-20140702/sdk/ndk-bundle/:$PATH
其中 /Users/vince/Downloads/adt-bundle-mac-x86_64-20140702/sdk/ndk-bundle/ 是我本地NDK的存放路徑。
添加完成后，執行
source ~/.bash_profile
來刷新剛設置好的環境變量。設置完成后，我們通過 ndk-build 命令來編譯生成so庫。
接下來需要 在外部創建一個名為jni的目錄，然后創建三個文件：test.cpp、Android.mk、Application.mk。
//Application.mk
APP_ABI := armeabi
在Application.mk中，常用的配置項是 APP_ABI ，表示CPU的架構平臺的類型，常見的架構平臺有 armeabi、x86、mips，其中移動設備中占據主要地位的是armeabi，這也是大部分apk中只包含armeabi類型的so庫的原因。默認情況下NDK會編譯產生各個CPU平臺的so庫，通過AOO_ABI選項即可指定so庫的CPU平臺的類型，比如armeabi，這樣NDK只會編譯armeabi平臺下的so庫。
//Android.mk
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := jni-test
LOCAL_SRC_FILES := test.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
在Android.mk中，LOCAL_MODULE 表示模塊的名稱，LOCAL_SRC_FILES 表示需要參與編譯的源文件。
接下來，終端界面（命令行界面）切換到jni目錄的父目錄，然后運行ndk-build 命令編譯生成so庫。
編譯過程中，NDK會創建一個和jni目錄平級的目錄libs，libs下面就存放著生成的so庫。 需要注意的是，ndk-build 命令默認指定jni目錄為bending源碼的目錄，如果源碼存放的目錄名不是jni，那么 ndk-build 則無法成功編譯。
編譯前
編譯后
so庫的引入使用
在 app/src/main 中創建一個名為jniLibs 的目錄，將生成的so庫復制到jniLibs 目錄中，然后通過AndroidStudio 編譯運行即可。
屏幕快照
上面步驟需要將NDK編譯的so庫放置在 jniLibs目錄下，這個是AndroidStudio 所識別的默認目錄，如果想使用其他目錄，可以修改App的build.gradle 文件。
android{
...
sourceSets.main{
jniLibs.srcDir 'src/main/jni_libs'
}
}
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