Android studio jni

lsc183發表於2015-09-11
Android

　　首先我們要明確幾個概念，jni，ndk，共享庫(.so)。

　　jni是java native interface的縮寫，java 本地介面。它提供了若干的API實現了Java和其他語言的通訊（主要是C/C++）。從Java1.1開始，jni標準成為java平臺的一部分，它允許Java程式碼和其他語言寫的程式碼進行互動。

　　ndk:Android NDK 是在SDK前面又加上了“原生”二字，即Native Development Kit，因此又被Google稱為“NDK”。

　　.so:共享函式庫，在可執行程式啟動的時候載入，所有程式重新執行時都可自動載入共享函式庫中的函式。

 

　　為何要使用ndk?

　　　　1. 程式碼的保護，由於apk的java層程式碼很容易被反編譯，而C/C++庫反匯難度較大。
　　　　2. 在NDK中呼叫第三方C/C++庫，因為大部分的開源庫都是用C/C++程式碼編寫的。
　　　　3. 便於移植，用C/C++寫的庫可以方便在其他的嵌入式平臺上再次使用。
 

　　通俗來說，jni提供一套標準，包括定義了一些資料型別，引用型別，對應於Java中的資料型別，引用型別。還有一些轉換函式，這些都定義在jni.h中。      

　　例如，java傳入的String引數，在c檔案中被jni轉換為jstring的資料型別，在c檔案中宣告char* test，然後test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring, NULL);注意：test使用完後，需要釋放指標變數：(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstring, test);將char* test轉換為jstring 用 (*env)->NewStringUTF(env,const char* );（const 指啥意思？）

　　Android 函式庫是用c/c++寫的，框架層不能直接呼叫它，而是通過jni呼叫的。我們也可以自己用jni呼叫native層。

　　實戰。

　　1，配置NDK環境，需要下載NDK開發包並配置。

　　2，在app build.gradle裡面配置ndk屬性。

　　3，靜態載入動態庫，編寫naive方法，和普通java方法基本沒區別。

static {
        System.loadLibrary("JniTest");
    }

    public native String getStringFromNative();

 　　4，生成標頭檔案。在android studio 的命令列介面中，進入/app/src/main/java目錄下，執行命令：

javah -d ../jni com.example.shengchanglu.test.MainActivity

 　　這樣就在src/main/目錄中新增了jni目錄，以及jni/com_example_shengchanglu_test_MainActivity.h標頭檔案。

　　com_example_shengchanglu_test_MainActivity.h標頭檔案內容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_shengchanglu_test_MainActivity */

#ifndef _Included_com_example_shengchanglu_test_MainActivity
#define _Included_com_example_shengchanglu_test_MainActivity
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_shengchanglu_test_MainActivity
 * Method:    getStringFromNative
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_shengchanglu_test_MainActivity_getStringFromNative
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

 　　看返回值jstring對應於java中得String。

　　5，在jni目錄中新增main.c檔案，去實現com_example_shengchanglu_test_MainActivity.h標頭檔案中定義的方法。

//
// Created by shengchang lu on 15/9/2.
//

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
#include <android/log.h>

#ifndef LOG_TAG
#define LOG_TAG "ANDROID_LAB"
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
#endif


#ifndef _Included_com_example_shengchanglu_test_MainActivity
#define _Included_com_example_shengchanglu_test_MainActivity
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class: com_example_shengchanglu_test_MainActivity
 * Method: getStringFromNative
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_shengchanglu_test_MainActivity_getStringFromNative(JNIEnv * env , jobject j)
{
    LOGE("log string from ndk.");
    return (*env)->NewStringUTF(env,"Hello From JNI!");
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

 　 6，Android中呼叫native方法。

　　7，編譯，執行。在app/build/intermediates/下出現ndk目錄，生成了動態庫so檔案和mk檔案。

 

　　上面講的只是ndk開發最基本的。Java不僅可以呼叫jni方法，jni也可以呼叫Java中屬性（靜態和非靜態），方法（靜態和非靜態）。

void AppAction::setUndoRedoState(bool undo, bool redo) {
		JNIEnv* jniEnv = EnvManager::shareInstance()->getEnv();
		if (jniEnv == NULL) {
			return;
		}
		jclass jclz = NULL;
		jclz = jniEnv->FindClass(
				"com/fotoable/fotoproedit/activity/ProEditLightPenActivity");
		if (jniEnv->ExceptionCheck() == JNI_TRUE) {
			jniEnv->ExceptionClear();
			jniEnv->DeleteLocalRef(jclz);
			return;
		}
		jmethodID checkUndoRedoState = jniEnv->GetStaticMethodID(jclz,
				"checkUndoRedoState", "(ZZ)V");
		if (checkUndoRedoState == NULL) {
			jniEnv->DeleteLocalRef(jclz);
			return;
		}
		jniEnv->CallStaticVoidMethod(jclz, checkUndoRedoState,
				undo,redo);
		if (jniEnv->ExceptionCheck() == JNI_TRUE) {
			jniEnv->ExceptionClear();
		}

		jniEnv->DeleteLocalRef(jclz);
}

 　　根據上面的jni程式碼，我們可以反推出在當前專案中有且只有一個類中有這個方法。

　　 類名：com.fotoable.fotoproedit.activity.ProEditLightPenActivity

　　 方法：public void static checkUndoRedoState(boolean b1,boolean b1);

 

　　呼叫方法完畢後，指標變數應該釋放，要不然會引起記憶體洩露，程式崩潰。難點是異常捕獲，ExceptionCheck只能捕獲上一行程式碼引發的異常，且不能向Android層丟擲，所以必須多加小心。

　　關於儲存jni環境： EnvManager::shareInstance()：

/*
 * UtilManager.h
 *
 *  Created on: 2013-12-31
 *      Author: Administrator
 */


#ifndef UTILMANAGER_H_
#define UTILMANAGER_H_
#include <jni.h>
class EnvManager {
public:
	EnvManager();
	virtual ~EnvManager();

	static EnvManager* shareInstance();
	static void destroy();

    JNIEnv* getEnv();

	void setEnv(JNIEnv* jniEnv);

private:
	JNIEnv* env;
};

#endif /* UTILMANAGER_H_ */

 

/*
 * UtilManager.cpp
 *
 *  Created on: 2013-12-31
 *      Author: Administrator
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "EnvManager.h"

static EnvManager * sEnvManager = NULL;

EnvManager * EnvManager::shareInstance()
{
    if (!sEnvManager) {
    	sEnvManager = new EnvManager();
    }
    return sEnvManager;
}

void EnvManager::destroy()
{
	delete sEnvManager;
	sEnvManager = NULL;
}

JNIEnv* EnvManager::getEnv(){
	return env;
}

void EnvManager::setEnv(JNIEnv* jniEnv){
	env = jniEnv;
}

EnvManager::EnvManager() {
	env = NULL;
}

EnvManager::~EnvManager() {
	delete env;
}

 後續：跨平臺開發方面。譬如在圖片處理方面，Android 和 iOS底層可以使用cocos2dx ，Android 通過 jni 與上層介面互動，iOS可以呼叫Cocos2dx，這樣底層的程式碼是一樣的，iOS和Android只用各寫自己的介面就行。開發速度就比較快。

　　    如果底層有記憶體洩露引起崩潰，整個引用也會崩潰，不會丟擲異常。所以應該儘量少做底層和Android層的來回頻繁切換，避免崩潰。

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