JNI简介

2017-01-16 本文已影响216人 dafaycoding

JNI和NDK?

JNI (Java Native Interface)是一套编程接口,用来实现java代码和其他语言（c、C++或汇编）进行交互。这里需要注意的是JNI是JAVA语言自己的特性，也就是说JNI和Android没有关系。在Windows下面用JAVA做开发也经常会用到JNI，例如：读写系统注册表等。
NDK（Native Development Kit）是Google提供的一套工具集，可以让你其他语言（C、C++或汇编）开发 Android的 JNI。NDK可以编译多平台的so，开发人员只需要简单修改 mk 文件说明需要的平台，不需要改动任何代码，NDK就可以帮你编译出所需的so。
用JNI做应用开发难度要比JAVA难很多，门槛也要高很多，如果你对C/C++把握的不好应用还会出现难以发现的Bug！所以通常在对性能要求比较高才会使用。游戏引擎就是一个对性能要求极高的例子。另外就是如果你想把核心的一些算法或处理逻辑保护起来，选用JNI也是一个不错的方案。

为什么用JNI?

扩展了jvm的功能, wifi热点共享功能, wifi使用到硬件, 硬件需要驱动程序, c语言开发驱动程序.
c/c++代码执行效率高. c可以直接操控内存. c指针可以直接根据某个地址操控内存. 执行的效率和速度提升.
c语言的开源库(opengl-es, opencv, ffmpeg, 7zip, coscos2d-x, Unity3d)
车载电脑.

JNI编译特点

java特点: 一处编译, 到处运行. 跨平台
windows下可执行的二进制文件格式: exe
linux下可执行的二进制文件格式: elf
在windows系统下编译出linux系统下可执行的文件.
在一个平台下编译另一个平台下可执行的文件需要用到: 交叉编译.
交叉编译: cgywin模拟linux操作系统.
NDK(native develop kits) 本地开发工具集. 内部包含了交叉工具链

1、eclipse下jni开发流程简介

第一个JNI的HelloWorld程序。

    1. 在MainActivity中声明一个native方法:

            public native String sayHello();

    2. 在工程的根目录下创建一个jni的文件夹, 并在里边创建一个Hello.c的文件.

    3. 在Hello.c文件中实现MainActivity中声明的native方法.

            
            jstring Java_com_example_jnihelloworld_MainActivity_sayHello(JNIEnv* env, jobject obj) {
                // jstring     (*NewStringUTF)(JNIEnv*, const char*);
                char* text = "Hello from c!!!!";
                return (**env).NewStringUTF(env, text);
            }

    4. 在jni的目录下创建一个Android.mk文件.

            LOCAL_PATH := $(call my-dir)
            
            include $(CLEAR_VARS)
            
            LOCAL_MODULE    := example
            LOCAL_SRC_FILES := Hello.c
            
            include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

    5. 在工程的根目录下执行ndk-build命令, 编译.so文件.

    6. 在调用native方法前, 加载.so的库文件.

            System.loadLibrary("example");

    7. 在java代码中调用native方法, 工程会自动去找.so文件中对应实现的代码.

native方法名的问题: 当方法中有下划线时, 在c语言中方法的声明需要在_后面加个1: _1
javah 生成带有native方法的头文件.
- 使用方式: javah -jni com.example.jnihelloworld.MainActivity
  - JDK1.7 需要在工程的src目录下执行上面命令.
  - JDK1.6 需要在工程的bin/classes目录下执行上面命令.

Android.mk文件

  # $(call )调用工具链中某个方法, 获取当前的目录.
  LOCAL_PATH := $(call my-dir)
  # 清空上一次编译工具的配置, 不会清空LOCAL_PATH的属性.
  include $(CLEAR_VARS)
  # 定义生成出来的链接库文件的名字
  # 前面追加lib关键字, 如果已经加了lib关键字, 就不会在追加.
  # 后面追加.so后缀名. 不允许追加扩展名.
  LOCAL_MODULE    := example
  # 根据指定的源文件, 去编译出.so的库文件. 当多个源文件时, 把名字以空格隔开就可以了.
  LOCAL_SRC_FILES := Hello1.c
  # 指定当前编译出来的链接库文件是什么类型.
  # 动态链接库: BUILD_SHARED_LIBRARY  .so  文件小
  # 静态链接库: BUILD_STATIC_LIBRARY  .a   文件大
  include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

简便开发流程刚开始配置稍微点, 后面不需要在配置, 修改完c文件之后, 直接右键运行。*


    1. 在java代码中声明native方法.

    2. 在window -> preferences -> Android -> NDK 把ndk的根目录配置进去.
       右键工程 Android Tools -> Add Native Support 写进去一个函数库的名字.

    3. 使用javah命令生成.h的头文件, 把头文件拷贝到工程的jni目录下.

    4. 实现c代码: 把生成的.h头文件引入进来(使用双引号方式引入).

    5. 处理错误和代码提示: 右键工程 -> Properties -> C/C++ General -> Paths and Symbols -> Includes -> Add 把android-ndk-r9\platforms\android-9\arch-arm\usr\include配置进去.

    6. 把c代码对应native方法实现了.

    7. 在java代码中加载.so库文件, 调用native方法.

在c代码中使用android的logcat日志.

Android.mk文件增加以下内容
```
  LOCAL_LDLIBS += -llog
```

C代码中增加以下内容

  #include <android/log.h>
  #define LOG_TAG "System.out"
  #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
  #define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

生成类的方法签名

javap -s com.example.callbackjava.JNI

jni开发常见错误:

1. 在jni目录下没有发现Android.mk文件

        Android NDK: Your APP_BUILD_SCRIPT points to an unknown file: ./jni/Android.mk

2. c文件中没有导入jni.h的头文件.

        jni/CommonError.c:4:1: error: unknown type name 'JNIEXPORT'
        jni/CommonError.c:4:19: error: expected '=', ',', ';', 'asm' or '__attribute__'
        before 'JNICALL'
        jni/CommonError.c:4:19: error: unknown type name 'JNICALL'

3. c代码实现的方法没有写形参的名字.

        jni/CommonError.c: In function 'Java_com_example_commonerrordemo_MainActivity_
        sayHelloInC':
        jni/CommonError.c:6:3: error: parameter name omitted
        jni/CommonError.c:6:3: error: parameter name omitted
        jni/CommonError.c:8:13: error: 'env' undeclared (first use in this function)
        jni/CommonError.c:8:13: note: each undeclared identifier is reported only once f
        or each function it appears in

4. 调用native方法, 没有加载.so文件.

        No implementation found for native Lcom/example/commonerrordemo/MainActivity;.sayHelloInC ()Ljava/lang/String;

5. 加载.so文件时, 名字写错.

        java.lang.UnsatisfiedLinkError: Couldn't load libcommonerror.so: findLibrary returned null

6. 当前生成的arm平台下的.so文件, 运行在了x86的平台模拟器下.

        java.lang.UnsatisfiedLinkError: Couldn't load libcommonerror.so: findLibrary returned null

    - 解决方案: 在jni的目录下, 创建一个Application.mk, 内容如下:

            # 生成所有的机器码.
            APP_ABI := all

            # 生成单个平台的机器码
            APP_ABI := x86 armeabi

2、Elcipse下jni程序迁移到AndroidStudio

1.  设置NDK路径 
    选择File>Project Structure>SDK Location（快捷键：Cmd+；），指定NDK的路径。
2.  把jni文件下内容拷贝到AndroidStudio项目下面
3.  AndroidStudio项目的gradle下添加下面配置
    externalNativeBuild{
        ndkBuild{
            path file("src/main/jni/Android.mk");
        }
    }

如图所示

图2-1

3、AndroidStudio下jni开发流程简介

添加本地方法

public static native String hello_jni();

加载so文件

static {
        System.loadLibrary("hello_jni"); // 注意没有前缀lib和后缀.so
    }

利用javah命令生成JAVA所对应的JNI头文件，1、打开终端，2、将目录定位到java目录下，3、通过javah产生头文件。

图1-1

将com_example_idea_jnitest_1_HomeActivity.h拷贝一个将扩展名改为.c，在.c中完成业务逻辑处理相关代码：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_idea_jnitest_11_HomeActivity_helloJni
(JNIEnv * env, jobject obj) {
    return (*env)->NewStringUTF(env,"调用c代码  返回 hello!");
}

修改Module中Build.gradle文件，在defaultConfig段落中加入ndk编译配置。

        ndk {
            moduleName "hello_jni"
        }

图1-2

此时编译会出错

Error: NDK integration is deprecated in the current plugin. Consider 
trying the new experimental plugin. For details, see 
http://tools.android.com/tech-docs/new-build-system/gradle-
experimental. Set "android.useDeprecatedNdk=true" in 
gradle.properties to continue using the current NDK integration.

解决：
提示已经告诉我们需要在gradle.properties设置android.useDeprecatedNdk=true，设置好后点击同步按钮。

图1-3

参考：
Android Studio JNI开发入门教程
 Android JNI编程—NDK编译
 使用Android Studio进行JNI开发－ Mac篇

JNI简介

JNI和NDK?

为什么用JNI?

JNI编译特点

1、eclipse下jni开发流程简介

jni开发常见错误:

2、Elcipse下jni程序迁移到AndroidStudio

3、AndroidStudio下jni开发流程简介

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