參考

一天掌握Android JNI本地程式設計 快速入門
Android開發實踐：常用NDK命令列引數
Secrets of Android.mk

JNI

JNI是啥？

JNI(Java Native Interface):Java本地開發介面，JNI是一個協議，用來溝通Java程式碼和外部的原生程式碼（c/c++），外部的c/c++程式碼也可以呼叫Java程式碼

為什麼使用JNI

• 效率上C/C++是本地語言，比Java更高效
• 程式碼移植，如果之前用C語言開發過模組，可以複用已經存在的C程式碼
• Java反編譯比C語言更容易，一般加密演算法都是用C語言編寫，不容易被反編譯

Java基本資料型別與C語言基本資料型別的對應

Java引用型別對應

堆記憶體和棧記憶體的概念

棧記憶體

系統自動分配和釋放，儲存全域性，靜態，區域性變數，在棧上分配記憶體叫今天記憶體，大小一般是固定的。

堆記憶體

程式設計師手動分配（mallc/new）和釋放(free/java不用手動釋放，有GC回收)，在堆上分配記憶體叫動態分配，一般硬體記憶體有多大記憶體就有多大。

交叉編譯

交叉編譯的概念

交叉編譯記載一個平臺，編譯出另一個平臺能夠執行的二進位制程式碼
主流平臺：Windows,Mac os,Linux
主流處理器：X86,arm,mips

交叉編譯的原理

即在一個平臺上，模擬其它平臺的特性
編譯的流程：原始碼》編譯》連結》可執行程式

交叉編譯的工具鏈

多個工具的集合，一個工具使用完後接著呼叫下一個工具

常見的交叉編譯工具

NDK（Native Development Kit）：開發JNI必備工具，就是模擬其它平臺特性類編譯程式碼的工具
CDP(C/C++ Development Tools):是Eclipse開發C語言的一個外掛，高亮顯示C語言的語法
Cygwin:一個Windows平臺的Unix模擬器

NDK的目錄結構

這裡我下的ndk版本是15.2.4203891 比較新了，配置NDK環境變數大家應該都會，這裡我就不提了

ndk-build方式手動編譯出so庫檔案

一個簡單的例子

1.編寫java程式碼

這個直接在工程目錄下正常編輯你的程式碼，比如我的這個JNIUtils是在com.newtrekwang.ndkpractice包下的，這個類宣告瞭一個方法，功能就是獲取從C層傳來的字串。方法的具體實現當然是在C層實現啦。所以這個就跟java的介面定義差不多。

package com.newtrekwang.ndkpractice;

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

2.編寫c層程式碼

這裡如果想快速寫一個與之關聯的標頭檔案的話，（java7）可以使用javah命令生成，不過命令要在你的類的所在包的根路徑執行
比如我這個：

可以看下標頭檔案的程式碼：

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

#ifndef _Included_com_newtrekwang_ndkpractice_JNIUtils
#define _Included_com_newtrekwang_ndkpractice_JNIUtils
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_newtrekwang_ndkpractice_JNIUtils
 * Method:    getStringFromC
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_newtrekwang_ndkpractice_JNIUtils_getStringFromC
  (JNIEnv *, jclass);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

可以看到裡面已經幫我們寫好了一個與Java類getStringFromC對應的Native函式Java_com_newtrekwang_ndkpractice_JNIUtils_getStringFromC，命名格式就是Java加完整類名加方法名

然後我把這個標頭檔案剪下到另一個新建的資料夾prac1裡，這個資料夾專門存放c/c++真個編譯過程的產物，比如最後我要得到so檔案，就從這裡面拿

然後我們新建一個hello.c實現標頭檔案裡面的函式

#include<com_newtrekwang_ndkpractice_JNIUtils.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_newtrekwang_ndkpractice_JNIUtils_getStringFromC
  (JNIEnv* env, jclass obj){
      char* str="Hello from C!";
      jstring result=(*env)->NewStringUTF(env,str);
      return result;
  }

（1）JNIEXPORT ：在Jni程式設計中所有本地語言實現Jni介面的方法前面都有一個"JNIEXPORT",這個可以看做是Jni的一個標誌，至今為止沒發現它有什麼特殊的用處。

（2）void ：這個學過程式設計的人都知道，當然是方法的返回值了。

（3）JNICALL ：這個可以理解為Jni 和Call兩個部分，和起來的意思就是 Jni呼叫XXX（後面的XXX就是JAVA的方法名）。

（4）Java_com_test01_Test_firstTest：這個就是被上一步中被呼叫的部分，也就是Java中的native 方法名，這裡起名字的方式比較特別，是：包名+類名+方法名。

（5）JNIEnv * env：這個env可以看做是Jni介面本身的一個物件，在上一篇中提到的jni.h標頭檔案中存在著大量被封裝好的函式，這些函式也是Jni程式設計中經常被使用到的，要想呼叫這些函式就需要使用JNIEnv這個物件。例如：env->GetObjectClass()。（詳情請檢視jni.h）

3.編寫Android.mk

Android.mk 裡面就是些設定編譯配置的指令碼
例如我的這個：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=hello
LOCAL_SRC_FILES := hello.c com_newtrekwang_ndkpractice_JNIUtils.h
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

常見Android.mk語句解釋

• LOCAL_PATH := $(call my-dir)
  一個Android.mk檔案必須以LOCAL_PATH變數的定義開始,它用於在開發樹中查詢原始檔。在這個例子中，構建系統提供的巨集函式'my-dir'被用來返回 當前目錄的路徑（即包含Android.mk檔案本身的目錄）。
• include $(CLEAR_VARS)
  CLEAR_VARS變數由構建系統提供，並指向一個特殊的GNU Makefile，它將清除許多LOCAL_XXX變數 （例如LOCAL_MODULE，LOCAL_SRC_FILES，LOCAL_STATIC_LIBRARIES等），但除了LOCAL_PATH，這個是需要的，因為所有的構建控制檔案在單個GNU Make執行上下文中解析，其中所有變數都是全域性的。
• LOCAL_MODULE :=hello
  定義LOCAL_MODULE變數來標識您在Android.mk中描述的每個模組，構建系統為自動為模組新增字首和字尾，例如我這個是hello,他最終會生成libhello.so
• LOCAL_SRC_FILES := hello.c com_newtrekwang_ndkpractice_JNIUtils.h
  LOCAL_SRC_FILES變數必須包含C和/或C ++原始檔的列表，這些檔案將被構建並組裝到一個模組中。這裡可以只列出原始檔，不需要標頭檔案，標頭檔案構建系統會自動查詢

更多Android.mk功能請見Secrets of Android.mk

然後我的prac1檔案現在有這個三個檔案了

然後在此目錄下執行ndk-build NDK_PROJECT_PATH=. APP_BUILD_SCRIPT=./Android.mk
如圖：

然後再看我們的資料夾就是這樣了：

常見ndk-build命令列引數

• NDK_LOG=1:配置log級別，列印ndk編譯時的詳細輸出資訊
• NDK_PROJECT_PATH=.:制定NDK編譯的程式碼路徑為當前目錄，如果不配置，則必須把工程程式碼放到Android工程的jni目錄下
• APP_BUILD_SCRIPT=./Android.mk:指定NDK編譯使用的Android.mk檔案
• NDK_APP_APPLICATION_MK=./Application.mk:指定NDK編譯使用的Application.mk檔案
• CLEAN:清除所有編譯出來的臨時檔案和目標檔案
• -B:強制重新編譯已經編譯完成的的程式碼
• NDK_DEBUG=1:執行 debug build
• NDK_DEBUG=0:執行release build
• NDK_OUT=./mydir:指定編譯生成的檔案的存放位置
• -C /opt/myTest/:到指定目錄編譯native程式碼

4.在Android專案中整合so檔案

首先把那些so檔案拷到Android工程的libs目錄下

gradle配置庫檔案目錄

在android塊下設定sourceSets塊即可，比如我這裡設定的是libs資料夾，說明我的so庫檔案在libs資料夾裡。

 sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs=["libs"] //指定庫檔案的目錄，java程式碼編譯時連結用
        }
    }

然後gradle同步一下，即可在Android模式目錄下看到jniLibs檔案包，證明gradle已經識別了so庫檔案

完善java程式碼

就是在原來的基礎上加了個靜態塊，裡面的System.loadLibrary("hello")功能就是載入hello這個庫檔案，不然下面的native方法不能正常執行

package com.newtrekwang.ndkpractice;

public class JNIUtils {
        static {
            System.loadLibrary("hello");
        }
    public static native String getStringFromC();
}

然後就可以愉快的使用調方法了
比如我這裡這個TextView顯示的字串就是就是從JNIUtils類的native方法調出來的。