学习JNI编程第1篇--写一个FactorialDemo APP
2017-08-10 本文已影响2017人
汶水一方
作者：汶水一方
2017.08.09本文软硬件环境：
MacBook Pro, OS X El Capitan, 10.11.6
Android Studio v2.3
2017.11.1更新：
本文的ndk方法已经被更好用的cmake方法取代。cmake方法会另外撰文介绍。
0. 计划
0-1.png
00. 准备工作
如果你还没有安装NDK：
- 下载，然后解压。无需安装。
https://developer.android.com/ndk/downloads/index.html#stable-downloads
解压得到android-ndk-r15c目录，记住路径。主要需要它下面的ndk目录及文件。
- 设置PATH
编辑~/.bash_profile文件，加入这样一行（要用到上面的解压路径）：
PATH=$PATH:/Downloads/android-ndk-r15c/ndk
然后，执行source ~/.bash_profile，使之生效。
- 执行：
ln -s /Downloads/android-ndk-r15c/ndk ndk
这样就设置好了。
1. 新建一个Android Studio项目
命名为FactorialDemo，接下来的选项全部默认即可。
1-1.png
1-2.png
1-3.png
1-4.png
把视图切换到Project，下图中标记出来的是要修改的几个文件，当然我们还要创建几个文件：
1-5.png
2. 新建Factorial.java类
2-1.png
内容如下：
package ai.nixie.aiden.factorialdemo;
public class Factorial {
public static long fac(long n){
return n <=0? 1 : n * fac(n-1);
}
public native static long facNTV(long n);
}
3. 从java类文件生成头文件(ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.h)
点击窗口下方的Terminal，打开命令行窗口，切换到app/src/main/目录，然后执行命令生成头文件。
cd app/src/main/
javah -jni -classpath java/ -d jni/ ai.nixie.aiden.factorialdemo.Factorial
注意：
ai.nixie.aiden.factorialdemo.Factorial
前面ai.nixie.aiden.factorialdemo是package包名，全部小写。最后的Factorial是上面创建的Factorial的类名，注意区分大小写哦！否则会报错。
执行结果如下图。
3-1.png
如果没有看到任何提示，说明运行成功啦。
这时再看左侧的项目树，发现多一个jni文件夹，展开里面就是我们刚生成的头文件啦。
3-2.png
4. 生成c文件(ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c)
现在选中ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.h文件，按Command + C复制，接着按Command + V粘贴，弹出如下对话框。
4-1.png
把文件名最后的h改为c。点OK。
现在的jni文件夹就有2个文件了。
4-2.png
接下来修改C文件（ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c）的内容为：
#include <ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.h>
static jlong fac(long n) {
return n<=0 ? 1 : n * fac(n - 1);
}
JNIEXPORT jlong JNICALL Java_ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial_facNTV
(JNIEnv *env, jclass clazz, jlong n){
return fac(n);
};
注意！！！fac函数必须放在前面！顺序不能反！否则会提示找不到！
5. 编写Android.mk文件
在jni文件夹下新建一个文件，名字为Android.mk，内容如下：
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES :=ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c
LOCAL_MODULE :=Factorial
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
6. 编写Application.mk文件
在jni文件夹下新建一个文件，命名为Application.mk，内容如下：
APP_PLATFORM := android-14
APP_ABI :=arm64-v8a armeabi-v7a
如果不加的话，会提示Android NDK: APP_PLATFORM not set. Defaulting to minimum supported version android-14.
点击右上角出现的Sync Now。
6-1.png
7. 编译so库文件
此时，在Terminal窗口中执行ndk-build，就可以得到编译的so文件。
$ ndk-build
Android NDK: WARNING: APP_PLATFORM android-14 is higher than android:minSdkVersion 1 in ./AndroidManifest.xml. NDK binaries will *not* be comptible with devices older than android-14. See https://android.googlesource.com/platform/ndk/+/master/docs/user/common_problems.md for more information.
[arm64-v8a] Compile : Factorial <= ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c
[arm64-v8a] SharedLibrary : libFactorial.so
[arm64-v8a] Install : libFactorial.so => libs/arm64-v8a/libFactorial.so
[x86_64] Compile : Factorial <= ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c
[x86_64] SharedLibrary : libFactorial.so
[x86_64] Install : libFactorial.so => libs/x86_64/libFactorial.so
[mips64] Compile : Factorial <= ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c
[mips64] SharedLibrary : libFactorial.so
[mips64] Install : libFactorial.so => libs/mips64/libFactorial.so
[armeabi-v7a] Compile thumb : Factorial <= ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c
[armeabi-v7a] SharedLibrary : libFactorial.so
[armeabi-v7a] Install : libFactorial.so => libs/armeabi-v7a/libFactorial.so
[armeabi] Compile thumb : Factorial <= ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c
[armeabi] SharedLibrary : libFactorial.so
[armeabi] Install : libFactorial.so => libs/armeabi/libFactorial.so
[x86] Compile : Factorial <= ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c
[x86] SharedLibrary : libFactorial.so
[x86] Install : libFactorial.so => libs/x86/libFactorial.so
[mips] Compile : Factorial <= ai_nixie_aiden_factorialdemo_Factorial.c
[mips] SharedLibrary : libFactorial.so
[mips] Install : libFactorial.so => libs/mips/libFactorial.so
8. 链接C++代码和Gradle
如果现在就编译整个项目，会得到下面的错误。
8-1.png
8-2.png
在jni文件夹下的任意文件上右击，选择Link C++ Project with Gradle。
8-3.png
选择ndk-build，并找到并选择它的Android.mk文件，然后OK。
8-4.png
执行完这一步后，在build.gradle文件中android下面多了几行：
externalNativeBuild {
ndkBuild {
path 'src/main/jni/Android.mk'
}
}
其实直接在这个文件中加入这几行应该就可以了。
9. 导入库文件
在Factorial.java文件中，加入导入库文件的代码，
static {
System.loadLibrary("Factorial");
}
完成后如下：
package ai.nixie.aiden.factorialdemo;
public class Factorial {
public static long fac(long n){
return n <=0? 1 : n * fac(n-1);
}
public native static long facNTV(long n);
static {
System.loadLibrary("Factorial");
}
}
好了，现在先测试一下，应该可以正常编译了。不过我们现在还没有在我们的APP中用上so库的功能。
9-1.png
9-2.png
10. 完善APP，验证我们的so库
10.1 修改布局文件
修改res/layout/activity_main.xml文件，改为LinearLayout布局，加入3个控件，一个输入框用于输入数字，一个文本框用于显示结果，一个按钮。
完成后如下：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical"
>
<EditText
android:id="@+id/input"
android:text="5"
android:textSize="32dp"
android:textAlignment="center"
android:selectAllOnFocus="true"
android:inputType="text"
android:maxLines="1"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content">
<requestFocus />
</EditText>
<TextView
android:id="@+id/result"
android:textSize="32dp"
android:textAlignment="center"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="result"
/>
<Button
android:id="@+id/calculate"
android:text="Calculate"
android:textSize="32dp"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content" />
</LinearLayout>
10.2 修改主java文件MainActivity.java
主要的几个修改点：
- 加入implements监听Click事件。
- 获得3个控件，并为按钮加入Click事件监听。
- 在onClick函数中，实现点击时计算阶乘的功能。其中用到了：
- 判断字符串是否为空
- String转换成Long
- 创建了Factorial的一个实例，并调用它的方法来实现阶乘的功能。
- 将阶乘的计算结果，进行字符串格式化后，显示在文本框中。
修改完成的MainActivity.java文件为：
package ai.nixie.aiden.factorialdemo;
import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.text.TextUtils;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{
private EditText inputBox;
private TextView tvResult;
private Button calButton;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
inputBox = (EditText) findViewById(R.id.input);
tvResult = (TextView) findViewById(R.id.result);
calButton = (Button) findViewById(R.id.calculate);
calButton.setOnClickListener(this);
}
@Override
public void onClick(View view) {
String in = inputBox.getText().toString();
if (TextUtils.isEmpty(in)) {
return;
}
long input = Long.parseLong(in);
/* These two lines are the most important! */
Factorial myFactorial = new Factorial();
long result = myFactorial.facNTV(input);
/* These two lines are the most important! */
tvResult.setText(String.format("fac(%d)=%d", input, result));
}
}
其中最主要的是这2句：
Factorial myFactorial = new Factorial(); //生成一个Factorial类的实例，
long result = myFactorial.facNTV(input); //然后调用它的facNTV或fac方法，来计算阶乘。
11. 编译测试
到此项目完成。实际的运行结果图：
11-1.png
完成后的项目树：
11-2.png
