Android JNI Demo

作者: 赶时间的闹钟 | 来源:发表于2018-04-27 12:09 被阅读266次

说在最前面，当前使用的系统是 Windows 10，笔者使用过Mac，Linux 和 Windows感觉不同的系统的差异不过是在环境配置和指令参数方面的问题，使用其它系统的小伙伴可以灵活变化。

1 JNI 及 NDK工具的 Simply 介绍

不记录啥大道理，笔者只是简单粗暴地做一下说明

JNI(Java Native Interface) Java 本地化（C/C++）接口的集合，目的是在Java中使用C/C++的库
NDK(Native Develop Kit) 本地（C/C++）开发工具集，包括了C/C++编译需要的工具集合

2 使用NDK生成SO库

下载NDK
有梯子的小伙伴可以去Google官方下载
https://developer.android.com/ndk/downloads/index.html
或者国内Google Android
https://developer.android.google.cn/ndk/downloads/revision_history
或者国内小伙伴常去的
http://www.androiddevtools.cn/
或者Android Studio中【使用国内镜像】直接下载
总而言之最终的目的就是下载NDK，条条大道通罗马！笔者有梯子，所以到官方下了的，为了说明特意下载了一个 r12 和 r16 两个版本
环境变量配置
首先说明，配置环境变量只是方便在命令行在所有目录都可以使用ndk指令，否则需要使用NDK指令时，必须cd到NDK的安装目录下执行指令(很烦有没有？)
使用Windows打开环境变量配置的方法："Win键 + Pause|Break键" 打开系统面板 -> 高级系统设置 -> 环境变量 -> 在系统变量那一块中找到并选择 Path 变量 -> 编辑 -> 点击"添加" -> <输入你的NDK build文件夹完整目录> -> 一路点击"确定"返回!!!

NDK develop environment variables.png
验证环境：命令行任意目录执行 ndk-build --version ,输出如图
Verify NDK system variables.png
编写C/C++代码（笔者写C）
在桌面新建一个"NDK-Test"文件夹（其它目录和名字也随意了，这个小伙伴们都懂），在“NDK-Test”中新建文件 age.h age.c student.c，同一个目录新建文件夹 include 如图：

image.png

接着将 .h 全部文件移动到 include 文件夹中。
编辑 age.h

int get_five_years_later_age(int age);

编辑 age.c

#include<stdio.h>
#include "include/age.h"

int get_five_years_later_age(int age) {
    printf("In get_five_years_later_age: input age is -> %d", age);
    age+=5;
    return age;
}

编辑 student.c

#include <stdio.h>
#include "include/age.h"

int get_ten_years_later_age(int age) {
    int get_age = get_five_years_later_age(age);
    printf("In get_ten_years_later_age: get age is -> %d", get_age);
    get_age += 5;
    return get_age;
}

int main() {
    int final_age = get_ten_years_later_age(8);
    printf("In main: final age is -> %d", final_age);
    getchar();
    return 0;
}

编写 Android.mk 文件

#build-so.mk

# 初始化编译目录由编译系统完成: 取得调用宏函数my-dir的返回值（当前目录）存放到LOCAL_PATH变量
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
# 隔离系统变量（除了我们设置的LOCAL_PATH变量）
include $(CLEAR_VARS)
# 模块名字（输出库的名字）
LOCAL_MODULE    := student
# 编译中依赖的源文件（非头文件）
LOCAL_SRC_FILES := student.c age.c
# 编译中依赖的头文件（系统头文件自动依赖添加）
LOCAL_C_INCLUDES := include/age.h
# 输出库的类型 BUILD_SHARED_LIBRARY 动态库 .so，BUILD_STATIC_LIBRARY 静态库 .a，可执行文件 BUILD_EXECUTABLE
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

编译.so动态库
打开命令行并 cd 到 NDK-Test 目录，然后执行：

ndk-build NDK_PROJECT_PATH=. APP_BUILD_SCRIPT=./Android.mk

结果：

Compile output.png

说明，NDK_PROJECT_PATH=. APP_BUILD_SCRIPT=./Android.mk这两个必须指定，NDK_APPLICATION_MK=./Application.mk 可选指定，不指定的时候将使用默认的Application.mk，也就是指定Android版本为android-14，输出所有架构的.so库。假使以可执行的方式进行编译，则需要在Android pak运行时，使得linux fork新的进程执
行

关于Application.mk

未完待续 ~~

3 在 Eclipse 中编译 .so库

这里说明一下，前面是在命令行执行代码，其实在Eclipse配置编译的program就是指定路径过程

新建NDKDemo项目
在配置好Android SDK和NDK环境后可以直接新建Android项目，这里顺带提一下几个问题：

min SDK 最低SDK版本（4.2+），选择过低的版本比如 Android 2.2等，会报style的theme找不到的错。
target version 编译版本，一般推荐的是 6.0了，6.0是个分水岭，想知道的留言，笔者给你Google一下
compile version 使用已经下载的最高版本吧

拷贝源文件到 NDKDemo 项目
在新建的项目中，右键项目新建 jni 文件夹，将我们前面的 NDK-Test 中的文件夹和源文件拷贝到jni文件夹下，
配置项目 NDK builde program
右键项目 -> 属性 -> Builders -> New -> Program ->

Setting main.png

Setting refresh.png

image.png

Then -> project -> clean

image.png

We make it!!!

4 在 Eclipse 中编译使用现有的 .so 库(第三方库)并运行

还是基于上面的项目进行

获取一个 armeabi-v7a 架构的 .so 库作为我们的引用库
这里小伙伴们可以刪除 libs目录下的所有文件，和JNI中的源文件（.c），笔者这里为了保留上次编译痕迹，就不删除了。我们把 armeabi-v7a 中的 libstudent.so 库到 jni目录下
编写调用符合JNI格式文件
在jni目录下新建并编写我们调用库的 teacher.c 文件，这里注意 teacher.c 中供 Java 使用的方法必须按照 JNI 格式写！(com_example_ndkdemo_MainActivity 这是java调用类的权限类名)

#include <jni.h>
#include "include/age.h"


int add_one(int age) {
    age += 1;
    return age;
}

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_ndkdemo_MainActivity_get(JNIEnv *env,
        jobject obj);

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_ndkdemo_MainActivity_get(JNIEnv *env,
        jobject obj) {
    int result = get_five_years_later_age(12);
    result = add_one(result);
    return result;
}

编写我们的Android.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

# 重新打包已存在的 .so 库
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := student
LOCAL_SRC_FILES := libstudent.so
# .so 头文件
LOCAL_EXPORT_C_INCLUDES := include
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

# 
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := teacher
LOCAL_SRC_FILES := teacher.c
LOCAL_LDLIBS    += -L$(SYSROOT) -llog
LOCAL_CFLAGS    := -g
# 引用重新打包后的 .so 库
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := student
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

!!! 编写我们的 Application.mk

这个在现在才提出来，其实是有原因的，跟着一起编下来的小伙伴会发现，如果没有 Application.mk 中指定的参数，会导致各种的方法索引不到，库的格式错误的问题。笔者大概是在编armeabi-v8a过程中，引发这个问题，这才在这里提出Application.mk，让小伙伴们可以更加贴切地感受Application.mk的强大之处！

Application.mk

APP_STL:=gnustl_static
APP_CPPFLAGS:=-frtti -fexceptions 
APP_ABI := armeabi-v7a armeabi

这里笔者只说明Application.mk用到的变量：

APP_STL:=gnustl_static
# APP_STL := stlport_static    --> static STLport library
# APP_STL := stlport_shared    --> shared STLport library
# APP_STL := system            --> default C++ runtime library

APP_CPPFLAGS:=-frtti -fexceptions 
# C++代码的编译， < r15 此变量只适用于C++，> 15 适用于C和C＋＋

APP_ABI := armeabi armeabi-v7a x86 # 指定输出架构

编译我们的 .so 库
project -> clean

Package existed so.png
编写我们的Java调用类
上面我们有提到 com_example_ndkdemo_MainActivity，也就是我们JNI格式方法中包含的字段，而且，本地方法需要在这个类中加载库和本地方法，而其它类可以调用该类中的方法，但不能在其它类中再次加载动态库的本地方法

package com.example.ndkdemo;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

public class MainActivity extends Activity {

    private static final String TAG = "MainActivity"; 
    
    static {
        System.loadLibrary("student");
        System.loadLibrary("teacher");
    }
    public static native int get();
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Log.i(TAG, "get() = " + get());
    }

}

Run!!!

Make you a hello world.png

写在最后

Android NDK Eclipse 入门篇目到这里就结束了，之前开发过程中都是简简单单地了解，现在特意花两天时间整理了基础的流程，感觉吧，写文章还是比较费时费劲的，但是可以分享给一起工作的小伙伴们，我也是拼了老命坚持写下来了，笔者也会多写写总结，多输出输出。而NDK的编译远不止于此，还有更多的功能，我也希望能够抽空整理一番分享给小伙伴们。

JNIDemo

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本文标题：Android JNI Demo

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