Android Studio JNI开发入门教程
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8年前
<h2>概述</h2> <p>在Andorid Studio不支持JNI开发之前大家一般都是使用Eclipse开发JNI，各种配置让人觉得很蛋疼。从Andorid Studio支持JNI开发后，让我们开发JNI变的如此简单。下面我就介绍一下Android Studio开发JNI的全过程，如有不对的地方大家批评指正。</p> <h2>你将学习到什么</h2> <ul> <li>什么是NDK和JNI</li> <li>为什么要用JNI做开发</li> <li>如何使用Android Studio开发JNI项目</li> </ul> <h2>你需要准备什么</h2> <ul> <li>c/c++开发语言基础</li> <li>java开发语言基础</li> <li>了解Android Studio开发环境</li> </ul> <h2>NDK 和 JNI介绍</h2> <p>JNI (Java Native Interface)是一套编程接口,用来实现java代码和其他语言（c、C++或汇编）进行交互。这里需要注意的是JNI是JAVA语言自己的特性，也就是说JNI和Android没有关系。在Windows下面用JAVA做开发也经常会用到JNI，例如：读写系统注册表等。</p> <p>NDK（Native Development Kit）是Google提供的一套工具集，可以让你其他语言（C、C++或汇编）开发 Android的 JNI。NDK可以编译多平台的so，开发人员只需要简单修改 mk 文件说明需要的平台，不需要改动任何代码，NDK就可以帮你编译出所需的so。</p> <p>用JNI做应用开发难度要比JAVA难很多，门槛也要高很多，如果你对C/C++把握的不好应用还会出现难以发现的Bug！所以<br> 通常在对性能要求比较高才会使用。游戏引擎就是一个对性能要求极高的例子。另外就是如果你想把核心的一些算法或处理逻辑保护起来，选用JNI也是一个不错的方案。</p> <h2>下载NDK</h2> <p><a href="/misc/goto?guid=4959671264798724127">官网下载</a><br> <a href="/misc/goto?guid=4959676099997001272">网盘下载</a></p> <h3>NDK配置</h3> <p>将ndk解压到~/Library/Android/ndk下；<br> <img alt="2016-03-24_15-10-10.png" src="https://simg.open-open.com/show/d29bcafd88a04e1158f5a6778ef4851c.png"></p> <h2>创建Hello World工程</h2> <ul> <li>用Andoird Studio创建一个Hello World工程，新手可以看看，Android Studio系列教程：<br> <a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1468118887690.html">Android Studio2.0 教程从入门到精通Windows版 - 安装篇</a><br> <a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1468121363300.html">Android Studio2.0 教程从入门到精通Windows版 - 入门篇</a><br> <a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1468121618489.html">Android Studio2.0 教程从入门到精通Windows版 - 提高篇</a><br> <a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1466430392743.html">Android Studio2.0 教程从入门到精通Mac版 - 安装篇</a><br> <a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1466732896151.html">Android Studio2.0 教程从入门到精通Mac版 - 入门篇</a><br> <a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1466732917214.html">Android Studio2.0 教程从入门到精通Mac版 - 提高篇</a></li> </ul> <h2>设置NDK路径</h2> <p>选择<strong>File</strong>><strong>Project Structure</strong>><strong>SDK Location</strong>（快捷键：Cmd+；），指定NDK的路径。<br> <img alt="2016-03-24_16-11-28.png" src="https://simg.open-open.com/show/63273e069315fe06ddb3778bff83124c.png"><br> <img alt="2016-03-24_16-10-35.png" src="https://simg.open-open.com/show/4e077bc92a612d931ceb80c0b43cf642.png"><br> 你也可以通过直接修改<strong>local.properties</strong>,在里面指定NDK的所在目录:</p> <pre> <code class="language-xml">ndk.dir=/Users/open-open/Library/Android/ndk</code></pre> <p><img alt="2016-03-27_21-17-34.png" src="https://simg.open-open.com/show/771295f4e39c9d074508cfdb3e2c8b0d.png"></p> <h2>添加本地方法</h2> <p>在MainActivity中加入两个JNI方法</p> <pre> <code class="language-java">public static native String helloJni(); public static native int addCalc(int a, int b);</code></pre> <h2>加载SO文件</h2> <pre> <code class="language-java">static { System.loadLibrary("hello_jni"); // 注意没有前缀lib和后缀.so } </code></pre> <p>利用javah命令生成JAVA所对应的JNI头文件，1、打开终端，2、将目录定位到java目录下，3、通过javah产生头文件。<br> <img alt="2016-03-28_07-46-07.png" src="https://simg.open-open.com/show/c2d1bba1fb85dd5cc8d6568ea4d6de53.png"><br> 通过上图可以看到javah已经帮我们产生了一个名为<strong>com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h</strong>头文件，里面已经帮我们产生好了2个函数原型定义，</p> <pre> <code class="language-cpp">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> <p>javah产生的文件名和函数名不能直视，我们只需要在需要的地方填入相应的代码。</p> <h2>创建JNI目录</h2> <p><img alt="2016-03-27_20-03-35.png" src="https://simg.open-open.com/show/3850be4434445399fca2509dea4d498f.png"><br> 在<strong>New Android Component</strong>中直接点击<strong>Finish</strong>按钮完成JNI目录创建<br> <img alt="2016-03-27_20-34-45.png" src="https://simg.open-open.com/show/eda0e09248d7e8e084430cfc844518bb.png"><br> 结果如下：<br> <img alt="2016-03-27_20-40-24.png" src="https://simg.open-open.com/show/9567861b04922806eba0ceff5dd64a29.png"><br> 将前面产生的<strong>com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h</strong>头文件移动到这个目录下.<br> <img alt="2016-03-28_22-11-05.png" src="https://simg.open-open.com/show/0849078f2bf8ef948113fffeffbe4405.png"><br> 在<strong>move</strong>窗口中点击<strong>ok</strong>按钮，确定移动。<br> <img alt="2016-03-28_22-14-02.png" src="https://simg.open-open.com/show/24e8013b17b4825810c1937d467e8aeb.png"><br> 将<strong>com_test_jcit_helloworld_MainActivity.h</strong>拷贝一个将扩展名改为.c，在<strong>.c</strong>中完成业务逻辑处理相关代码：</p> <pre> <code class="language-cpp">#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> <p><img alt="2016-03-28_22-57-59.png" src="https://simg.open-open.com/show/eb633efcbf3d8d56a064e6258bf7acef.png"></p> <h2>添加一个名为<strong>hello_jni</strong>的jni模块</h2> <p>修改Module中Build.gradle文件，在<strong>defaultConfig</strong>段落中加入ndk编译配置。 </p> <pre> <code class="language-groovy">defaultConfig { applicationId "com.test.jcit.helloworld" minSdkVersion 15 targetSdkVersion 19 versionCode 1 versionName "1.0" ndk { moduleName "hello_jni" } }</code></pre> <h3>调用两个native方法</h3> <p>在MainActivity中OnCreate中调用helloJni和addCalc。</p> <pre> <code class="language-java">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> <h3>编译错误排查</h3> <p>编译过程出现了Error:(13, 1) A problem occurred evaluating project ':app'.</p> <blockquote> <p>Error: NDK integration is deprecated in the current plugin. Consider trying the new experimental plugin. For details, see <a href="/misc/goto?guid=4959643834079863012">http://tools.android.com/tech-docs/new-build-system/gradle-experimental</a>. Set "android.useDeprecatedNdk=true" in gradle.properties to continue using the current NDK integration.</p> </blockquote> <p>提示已经告诉我们需要在gradle.properties设置<strong>android.useDeprecatedNdk=true</strong>，设置好后点击同步按钮。<br> <img alt="2016-03-28_23-24-02.png" src="https://simg.open-open.com/show/1d174b24e1776190da146a7260f1bc30.png"></p> <h2>大功告成</h2> <p><img alt="2016-03-28_23-36-28.png" src="https://simg.open-open.com/show/21017cbea9baeeaeac0ae4e909715a94.png"></p> <h2>存在疑问</h2> <ul> <li><strong>以前我们开发JNI的时候都需要一个Application.mk和Android.mk这两个文件的，没有这两个文件了怎么配置编译相关的参数呢？</strong><br> 打开build.gradle，按下<strong>Cmd</strong>键并将鼠标移到<strong>moduleName</strong>，停留片刻可以看到<strong>NdkOptions</strong>，点击过去看看估计你就明白一个所以然了。<br> <img alt="2016-03-29_11-25-10.png" src="https://simg.open-open.com/show/da486230c13636e800330cfd042e22f6.png"> <pre> <code class="language-java">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;</code></pre> 看了这段代码，我们就明白怎么配置ndk了，例如：<span style="background-color:rgb(247, 247, 247)"> </span> <pre> <code class="language-basic">ndk { moduleName "hello_jni" stl "stlport_static" ldLibs =["log"] }</code></pre> <p> </p> </li> <li><strong>javah产生的函数名不能直视，能用自定义函数名吗？</strong><br> <strong>Java_com_test_jcit_helloworld_MainActivity_helloJni</strong>这样的命名看着真是很不爽，对于我这种有强迫症的人来说绝对是不允许的，从代码规范的角度来说也是不允许的。下面我就教大家一招怎么自定义函数名。<br> 当我们调用<strong>System.loadLibrary("hello_jni")</strong>都会调用JNI_OnLoad函数通知我们。 <pre> <code class="language-java">jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) { // **System.loadLibrary("hello_jni")**时调用 // RegisterNatives注册本地方法 } </code></pre> <p>OK，接下来我们改造一下<strong>hello_jni</strong>，首先需要定义一个本地方法和JAVA本地方法的对应关系表。</p> <pre> <code class="language-cpp">static JNINativeMethod hello_jni_methods[] = { {"helloJni", "()Ljava/lang/String;", (void*)helloJni}, // 第一个是JAVA里面的方法名，第二个是签名， 第三是函数指针 {"addCalc", "(II)I", (void*)addCalc} };</code></pre> <p> 签名看着也是怪怪的，可以通过<a href="/misc/goto?guid=4959676100178851408">官网</a>了解其含义，或者先通过javah产生头文件，在每个函数说明部分都有签名的定义。</p> <pre> <code class="language-cpp">/* * 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);</code></pre> <p> </p> </li> </ul> <p> </p> <p>下面把几个关键部分完整的代码和配置贴上，希望对你学习本教程有所帮助。<br> <strong>hellojni.c</strong></p> <pre> <code class="language-cpp">#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; // 获取JNI环境对象 if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) { LOGE("ERROR: GetEnv failed\n"); return JNI_ERR; } // 寻找目标类 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; } // 注册本地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; } // 成功返回版本号 return JNI_VERSION_1_4; }</code></pre> <p><strong>MainActivity.java</strong> <br> </p> <pre> <code class="language-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> <p><strong>activity_main.xml</strong> </p> <pre> <code class="language-xml"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin" android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin" tools:context="com.test.jcit.helloworld.MainActivity" android:orientation="vertical"> <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> <p><strong>/app/build.gradle</strong></p> <pre> <code class="language-basic">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> <p><strong>gradle.properties</strong></p> <pre> <code class="language-basic">android.useDeprecatedNdk=true</code></pre> <p><strong>local.properties</strong></p> <blockquote> <p>注：这个路径要用你本机的路径，贴出来只是告诉需要设置。</p> <pre> <code>ndk.dir=/Users/open-open/Library/Android/ndk sdk.dir=/Users/open-open/Library/Android/sdk</code></pre> </blockquote> <p> </p> <p>本站原创，转载时保留以下信息：<br> 本文转自：深度开源（open-open.com）<br> 原文地址：<a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1470560501408.html">http://www.open-open.com/lib/view/open1470560501408.html</a></p>