音视频趋势
随着5G时代的到来，音视频领域将会大放异彩。
5G让所有人兴奋，用户期待，因为5G网络更快更稳定延迟更低。运营商和上下游产业也期待，大家都想在5G时代分一杯羹。
近几年抖音快手B站等App的火热，已经说明问题了。随着WiFi设施的全面普及，流量费用的进一步下降，使得我们随时随地刷视频成为了可能。回想起我大学时代，那个时候流量很贵，贵到什么程度呢？1M流量要10块钱！大家想一想，1M流量10块钱，1G流量1万块钱，你还敢用4G刷视频么？4G时代，大家刷短视频，5G时代，大家刷长视频。基于这个判断，音视频相关技术是未来几年的热点，除了抖音快手，新的现象级客户端有可能会出现。
作为移动开发人员，如何跟上热点学习音视频技术呢？
今天主要搞清楚：JNI和NDK到底是什么
目录：
1. JNI介绍
1.1 简介
- 定义：Java Native Interface，即 Java本地接口
- 作用： 使得Java 与 本地其他类型语言（如C、C++）交互
即在 Java代码 里调用 C、C++等语言的代码 或 C、C++代码调用 Java 代码
- 特别注意：
JNI是 Java 调用 Native 语言的一种特性
JNI 是属于 Java 的，与 Android 无直接关系
1.2 为什么要有 JNI
背景：实际使用中，Java 需要与 本地代码 进行交互
问题：因为 Java 具备跨平台的特点，所以Java 与 本地代码交互的能力非常弱
解决方案： 采用 JNI特性 增强 Java 与 本地代码交互的能力
1.3 实现步骤
1.在Java中声明Native方法（即需要调用的本地方法）
2.编译上述 Java源文件javac（得到 .class文件）
3.通过 javah 命令导出JNI的头文件（.h文件）
4.使用 Java需要交互的本地代码 实现在 Java中声明的Native方法
如 Java 需要与 C++ 交互，那么就用C++实现 Java的Native方法
5.编译.so库文件
6.通过Java命令执行 Java程序，最终实现Java调用本地代码
7.更加详细过程请参考本文第4节：具体使用
2. NDK介绍
2.1 简介
- 定义：Native Development Kit，是 Android的一个工具开发包
NDK是属于 Android 的，与Java并无直接关系
- 作用：快速开发C、 C++的动态库，并自动将so和应用一起打包成 APK
即可通过 NDK在 Android中 使用 JNI与本地代码（如C、C++）交互
- 应用场景：在Android的场景下 使用JNI
即 Android开发的功能需要本地代码（C/C++）实现
-
特点
-
额外注意
2.2 使用步骤
1.配置 Android NDK环境
2.创建 Android 项目，并与 NDK进行关联
3.在 Android 项目中声明所需要调用的 Native方法
4.使用 Android需要交互的本地代码 实现在Android中声明的Native方法
比如 Android 需要与 C++ 交互，那么就用C++ 实现 Java的Native方法
5.通过 ndk - bulid 命令编译产生.so库文件
6.编译 Android Studio 工程，从而实现 Android 调用本地代码
更加详细过程请参考本文第4节：具体使用
3. NDK与JNI关系
4. 具体使用
本文根据版本的不同介绍了两种在Android Studio中实现 NDK的方法：Android Studio2.2 以下 & 2.2以上
4.1 Android Studio2.2 以下实现NDK
- 步骤如下
1.配置 Android NDK环境
2.关联 Andorid Studio项目 与 NDK
3.创建本地代码文件（即需要在 Android项目中调用的本地代码文件）
4.创建 Android.mk文件 & Application.mk文件
5.编译上述文件，生成.so库文件，并放入到工程文件中
6.在 Andoird Studio项目中使用 NDK实现 JNI 功能
步骤详解
步骤1：配置 Android NDK环境
具体请看文章手把手教你配置Android NDK环境
步骤2： 关联Andorid Studio项目 与 NDK
当你的项目每次需要使用 NDK 时，都需要将该项目关联到 NDK
此处使用的是Andorid Studio，与Eclipse不同
还在使用Eclipse的同学请自行查找资料配置
- 具体配置如下
a. 在Gradle的 local.properties中添加配置
1|ndk.dir=/Users/Carson_Ho/Library/Android/sdk/ndk-bundle
若ndk目录存放在SDK的目录中，并命名为ndk-bundle，则该配置自动添加
b. 在Gradle的 gradle.properties中添加配置
android.useDeprecatedNdk=true
// 对旧版本的NDK支持
c. 在Gradle的build.gradle添加ndk节点
- 至此，将Andorid Studio的项目 与 NDK 关联完毕
- 下面，将真正开始讲解如何在项目中使用NDK
步骤3：创建本地代码文件
- 即需要在Android项目中调用的本地代码文件
此处采用 C++作为展示
test.cpp
# include <jni.h>
# include <stdio.h>
extern "C"
{
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI(JNIEnv *env, jobject obj ){
// 参数说明
// 1. JNIEnv：代表了VM里面的环境，本地的代码可以通过该参数与Java代码进行操作
// 2. obj：定义JNI方法的类的一个本地引用（this）
return env -> NewStringUTF("Hello i am from JNI!");
// 上述代码是返回一个String类型的"Hello i am from JNI!"字符串
}
}
此处需要注意：
- 如果本地代码是C++（.cpp或者.cc），要使用extern "C" { }把本地方法括进去
- JNIEXPORT jstring JNICALL中的JNIEXPORT 和 JNICALL不能省
- 关于方法名Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI
1.格式 = Java 包名 _ 类名Java需要调用的方法名
2.Java必须大写
3.对于包名，包名里的.要改成，要改成_1
如我的包名是：scut.carson_ho.ndk_demo，则需要改成scut_carson_1ho_ndk_1demo
最后，将创建好的test.cpp文件放入到工程文件目录中的src/main/jni文件夹
若无jni文件夹，则手动创建。
下面我讲解一下JNI类型与Java类型对应的关系介绍
步骤4：创建Android.mk文件
- 作用：指定源码编译的配置信息
如工作目录，编译模块的名称，参与编译的文件等
- 具体使用
Android.mk
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
// 设置工作目录，而my-dir则会返回Android.mk文件所在的目录
include $(CLEAR_VARS)
// 清除几乎所有以LOCAL——PATH开头的变量（不包括LOCAL_PATH）
LOCAL_MODULE := hello_jni
// 设置模块的名称，即编译出来.so文件名
// 注，要和上述步骤中build.gradle中NDK节点设置的名字相同
LOCAL_SRC_FILES := test.cpp
// 指定参与模块编译的C/C++源文件名
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
// 指定生成的静态库或者共享库在运行时依赖的共享库模块列表。
最后，将上述文件同样放在src/main/jni文件夹中。
步骤5：创建Application.mk文件
- 作用：配置编译平台相关内容
- 具体使用
Application.mk
APP_ABI := armeabi
// 最常用的APP_ABI字段：指定需要基于哪些CPU平台的.so文件
// 常见的平台有armeabi x86 mips，其中移动设备主要是armeabi平台
// 默认情况下，Android平台会生成所有平台的.so文件，即同APP_ABI := armeabi x86 mips
// 指定CPU平台类型后，就只会生成该平台的.so文件，即上述语句只会生成armeabi平台的.so文件
最后，将上述文件同样放在src/main/jni文件夹中
步骤6：编译上述文件，生成.so库文件
-
经过上述步骤，在src/main/jni文件夹中已经有3个文件
- 打开终端，输入以下命令
// 步骤1：进入该文件夹
cd /Users/Carson_Ho/AndroidStudioProjects/NDK_Demo/app/src/main/jni
// 步骤2：运行NDK编译命令
ndk-build
-
编译成功后，在src/main/会多了两个文件夹libs & obj，其中libs下存放的是.so库文件
步骤7：在src/main/中创建一个名为jniLibs的文件夹，并将上述生成的so文件夹放到该目录下
1.要把名为 CPU平台的文件夹放进去，而不是把.so文件放进去
2.如果本来就有.so文件，那么就直接创建名为jniLibs的文件夹并放进去就可以
步骤8：在Andoird Studio项目中使用NDK实现JNI功能
- 此时，我们已经将本地代码文件编译成.so库文件并放入到工程文件中
- 在Java代码中调用本地代码中的方法，具体代码如下：
MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
// 步骤1:加载生成的so库文件
// 注意要跟.so库文件名相同
static {
System.loadLibrary("hello_jni");
}
// 步骤2:定义在JNI中实现的方法
public native String getFromJNI();
// 此处设置了一个按钮用于触发JNI方法
private Button Button;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通过Button调用JNI中的方法
Button = (Button) findViewById(R.id.button);
Button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
Button.setText(getFromJNI());
}
});
}
主布局文件：activity_main.xml
<RelativeLayout 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:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context="scut.carson_ho.ndk_demo.MainActivity">
// 此处设置了一个按钮用于触发JNI方法
<Button
android:id="@+id/button"
android:layout_centerInParent="true"
android:layout_width="300dp"
android:layout_height="50dp"
android:text="调用JNI代码" />
</RelativeLayout>
结果展示
源码地址
Carson-Ho的Github地址：NDK_Demo
4.2 Android Studio2.2 以上实现NDK
- 如果你的Android Studio是2.2以上的，那么请采用下述方法
因为Android Studio2.2以上已经内部集成 NDK，所以只需要在Android Studio内部进行配置就可以
- 步骤讲解
步骤1：按提示创建工程
在创建工程时，需要配置 NDK，根据提示一步步安装即可。
步骤2：根据需求使用NDK
- 配置好NDK后，Android Studio会自动生成C++文件并设置好调用的代码
-
你只需要根据需求修改C++文件 & Android就可以使用了。
5. 总结
本文主要讲解 Java的 JNI与 Android的NDK相关知识
音视频，人工智能，这些是未来没办法阻挡的发展大趋势。我在猎聘网上看那些招聘岗位，要求精通NDK的薪资都在30-60K。追求高薪岗位的小伙伴，NDK开发一定要掌握并且去深挖。
题外话
虽然我在大厂工作多年，但也指导过不少同行。深知学习分享的重要性。
当程序员容易，当一个优秀的程序员是需要不断学习的，从初级程序员到高级程序员，从初级架构师到资深架构师，或者走向管理，从技术经理到技术总监，每个阶段都需要掌握不同的能力。早早确定自己的职业方向，才能在工作和能力提升中甩开同龄人。
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