JNI开发(基于AS高低版本说明)

作者: 慕涵盛华 | 来源:发表于2018-04-11 14:47 被阅读166次

    更新了Android Studio版本之后,在按照之前的方式搭建JNI的开发环境,发现不断的报错,通过查看日志发现,android.useDeprecatedNdk不再支持了让,使用CMake or ndk-build。本文介绍了在低版本和高版本上分别怎么实现,以及总结在搭建过程中遇到的错误和解决办法。

    Android Studio 2.2版本以下

    1.首先通过SDKManager-SDK Tools下载NDK插件

    2.在local.properties文件里面配置NDK路径:

    一种方式是在该文件中直接填写NDK的路径

    另一种方式是在SDK Location里面配置:在项目上右键->选择open Moulde Settings

    3.在在gradle.properties文件中追加下面代码:

    android.useDeprecatedNdk=true
    

    4.使用native关键字编写JNI接口

    public class JNIUtils {
        public static native String getStringFromC();
    }
    

    编写之后,make project,在工程目build\intermediates\classes\debug\自己的包名下就可以看到编译后的class文件JNIUtils.class如下图所示:


    5.使用javah命令生成.h头文件

    5.1 打开Terminal,然后在命令行中先进入到工程的build\intermediates\classes\debug目录下(cd 直接拖拽debug目录即可)
    5.2 输入命令:javah 包名.类名

    javah com.bysj.myapplication.JNIUtils
    

    在debug目录下就会生成对应的头文件(.h文件)


    6. 实现上述头文件里面的方法

    6.1 在main目录下新建jni文件夹



    6.2 将上述的头文件复制进来,文件名可以随意该,但是内容不能改。
    6.3 新建一个c或者c++源文件实现头文件中的方法,并在源文件中引入头文件(此处我自己建立的是C++的文件)

    #include "com_bysj_jniapplication_JNIUtils.h" //头文件的名字要对应
    
    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_bysj_jniapplication_JNIUtils_getStringFromC
            (JNIEnv *env, jclass) {
        return env -> NewStringUTF("Hello from C++");
        }
    
    

    7. 添加NDK配置

    7.1 开发app内build.gradle,在android/defaultConfig下面添加ndk配置

    android {
           。。。。。。
     defaultConfig {
          。。。。。。
            ndk {
                moduleName "JNISample" //生成so库的名字
            }
        }
        buildTypes {
        。。。。。。
        }
    }
    
    

    7.2 加载so库,在JNIUtils类中添加以下的代码:

    public class JNIUtils {
        static {
            System.loadLibrary("JNISample");//名字要与build.gradle中配置的一致
        }
        public native static String getStringFromC();
    }
    

    最后编译运行,可以看到结果:


    以上是在AS2.2版本以下这样做会成功,但是在2.2以后在编译的时候会报以下的错误:

    我们仔细看下Log,大概意思就是说:

    1. android.useDeprecatedNdk不再支持了
    2. 让使用CMake or ndk-build
    3. 然后还有链接
      考虑使用CMake或ndk构建集成。要了解更多信息,请访问:
      https://d.android.com/r/studio-ui/add-native-code.html#ndkCompile
      首先,您可以使用Android的ndk构建脚本示例插件为您生成:
      /Users/apple/Desktop/AndroidJNITest/app/build/intermediates/ndk/debug/Android.mk
      或者,你可以使用实验插件:
      https://developer.android.com/r/tools/experimental-plugin.html
      继续使用已弃用的NDK编译60天,设置在gradle.properties
      android.deprecatedNdkCompileLease = 1523416167903(这个测试不起作用)
      经过各种查资料,发现原来在gradle3.0以上以前这种方法不再支持

    所以在AS2.2版本以后进行NDK开发要使用CMake,下面演示以下具体的实现方法(你会发现很简单,省去类很多的事)

    Android Studio 2.2版本以上

    1. 先通过SDKManager下载:CMake和LLDB

    2.在新建项目的时候勾选 Include C++ Support

    接下来的步骤跟创建普通项目一样。

    2.1 配置C++支持功能(Customize C++ Support)在Customize C++ Support界面默认即可。


    • C++ Standard

    指定编译库的环境,其中Toolchain Default使用的是默认的CMake环境;C++ 11也就是C++环境。两种环境都可以编库,至于区别,后续会跟进,当前博文使用的是CMake环境。

    • Exceptions Support

    如果选中复选框,则表示当前项目支持C++异常处理,如果支持,在项目Module级别的build.gradle文件中会增加一个标识 -fexceptions到cppFlags属性中,并且在so库构建时,gradle会把该属性值传递给CMake进行构建。

    • Runtime Type Information Support

    同理,选中复选框,项目支持RTTI,属性cppFlags增加标识-frtti

    点击完成,Android Studio会自动把JIN开发的环境搭建好,可以直接运行,比起低版本的是不是省很多事啊!

    勾选了 Include C++ Support以后,会自动在build.gradle中添加以下配置

    android {
        compileSdkVersion 27
        defaultConfig {
            。。。。。。。。
            externalNativeBuild {
                cmake {
                    cppFlags ""
                }
            }
        }
        externalNativeBuild {
            cmake {
                path "CMakeLists.txt" //该文件用于配置JNI项目属性
            }
        }
    }
    

    3.CMakeLists.txt文件说明

    CMakeLists.txt文件用于配置JNI项目属性,主要用于声明CMake使用版本、so库名称、C/CPP文件路径等信息,下面是该文件内容:

    # Sets the minimum version of CMake required to build the native
    # library. You should either keep the default value or only pass a
    # value of 3.4.0 or lower.
    
    cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
    
    # Creates and names a library, sets it as either STATIC
    # or SHARED, and provides the relative paths to its source code.
    # You can define multiple libraries, and CMake builds it for you.
    # Gradle automatically packages shared libraries with your APK.
    
    add_library( # Sets the name of the library.
                # 设置so文件名称
                 native-lib
    
                 # Sets the library as a shared library.
                 SHARED
    
                 # Provides a relative path to your source file(s).
                 # Associated headers in the same location as their source
                 # 设置这个so文件为共享.
                 # file are automatically included.
                 src/main/cpp/native-lib.cpp )
    
    # Searches for a specified prebuilt library and stores the path as a
    # variable. Because system libraries are included in the search path by
    # default, you only need to specify the name of the public NDK library
    # you want to add. CMake verifies that the library exists before
    # completing its build.
    
    find_library( # Sets the name of the path variable.
                  log-lib
    
                  # Specifies the name of the NDK library that
                  # you want CMake to locate.
                  log )
    
    # Specifies libraries CMake should link to your target library. You
    # can link multiple libraries, such as libraries you define in the
    # build script, prebuilt third-party libraries, or system libraries.
    
    target_link_libraries( # Specifies the target library.
                           native-lib
    
                           # Links the target library to the log library
                           # included in the NDK.
                           ${log-lib} )
    
    • cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
      CMake最小版本使用的是3.4.1。

      • add_library()
        配置so库信息(为当前当前脚本文件添加库)

      • native-lib
        这个是声明引用so库的名称,在项目中,如果需要使用这个so文件,引用的名称就是这个。值得注意的是,实际上生成的so文件名称是libnative-lib。当Run项目或者build项目是,在Module级别的build文件下的intermediates\transforms\mergeJniLibs\debug\folders\2000\1f\main下会生成相应的so库文件。* SHARED
        这个参数表示共享so库文件,也就是在Run项目或者build项目时会在目录intermediates\transforms\mergeJniLibs\debug\folders\2000\1f\main下生成so库文。此外,so库文件都会在打包到.apk里面,可以通过选择菜单栏的Build->Analyze Apk...*查看apk中是否存在so库文件,一般它会存放在lib目录下。

      • src/main/cpp/native-lib.cpp
        构建so库的源文件。

    STATIC:静态库,是目标文件的归档文件,在链接其它目标的时候使用。
    SHARED:动态库,会被动态链接,在运行时被加载。
    MODULE:模块库,是不会被链接到其它目标中的插件,但是可能会在运行时使用dlopen-系列的函数动态链接。
    更详细的解释请参考这篇文章:C++静态库与动态库

    下面的配置实际上与自定义的JNI项目(自定义的so库)没有太大关系。

    • find_library()
      这个方法与我们要创建的so库无关而是使用NDK的Apis或者库,默认情况下Android平台集成了很多NDK库文件,所以这些文件是没有必要打包到apk里面去的。直接声明想要使用的库名称即可(猜测:貌似是在Sytem/libs目录下)。在这里不需要指定库的路径,因为这个路径已经是CMake路径搜索的一部分。如示例中使用的是log相关的so库。

    • log-lib
      这个指定的是在NDK库中每个类型的库会存放一个特定的位置,而log库存放在log-lib中

    • log
      指定使用log库

    • target_link_libraries()
      如果你本地的库(native-lib)想要调用log库的方法,那么就需要配置这个属性,意思是把NDK库关联到本地库。

    • native-lib
      要被关联的库名称

    • ${log-lib}
      要关联的库名称,要用大括号包裹,前面还要有$符号去引用。

    实际上,我们可以自己创建CMakeLists.txt文件,而且路径不受限制,只要在build.gradle中配置externalNativeBuild.cmake.path来指定该文件路径即可。

    说明

    AS2.2版本以后不会再创建jin文件夹,而创建的是cpp文件夹


    总结

    Android Studio2.2以上版本进行JNI开发,只需要在新建项目的时候勾选 Include C++ Support选项,AS会自动帮我们搭建好JNI开发环境,我们只需要改成我们需要的文件名即可。相比低版本的各种配置,是简单方便了很多。

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