NDK开发系列（一）——JNI

最近会整理Android下NDK开发的一系列文章，从最基础的开始，由于本人水平有限，本系列文章为自己的总结，有什么错误的地方欢迎指正，另外，讲的也不会很深入，属于入门级别。

什么是JNI?

JNI是java native interface的缩写，意思是java本地接口。是java和C/C++相互调用的桥梁，JNI属于java的范畴，是JDK的一部分。Android基于java，当然 JNI也适用于Android，那什么是NDK呢?NDK是Android的本地开发工具包，在JNI的基础上，扩展了一些Android平台的API，还有一些C/C++编译工具，具体都放在SDK的ndk-build下面。

问什么要用JNI

• 提高性能
• 为了安全考虑

首先，在写学JNI之前要学C/C++，我也写了一系列文章，可以查看。这里讲的是在eclipse的java工程下使用JNI，打好基础。

第一个hello world

• 编写native方法
  要从java方法调用C/C++层，java申明的方法必须是native的。

package com.xc;

public class JNITest {

    public static void main(String[] args) {
    
    }   

    public native static String getStringFromC();
}

这里定义了一个native方法getStringFromC()视图从c层返回一个字符串

• 生成native方法对应的头文件
  eclipse 环境下 cd 到你当前工程目录下的bin文件，里面有编译好的class文件。执行命令：

javah xxx.xxx.xxx.JniTest

必须是完成包名+类名
比如我的上述代码中的工程：

javah com.xc.JniTest

然后在bin目录下面会生成与一个头文件。

image.png

注意：这里的java类名一定要命名规范，否则会出现.h方法没有一个方法定义。打开头文件看下里面的内容：

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

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

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

关键代码：

#include <jni.h>

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_xc_JniTest_getStringFromC
  (JNIEnv *, jclass); 

定义的头文件，需要引入<jni.h>，这个头文件是JDK提供，对应的jni.c也是在JDK中实现，我们需要jni.h中定义的方法需要把头文件考到VS工程下面，我的jni.h路径：

C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_144\include

由于jni.h中引入了jni_md.h，也需要把jni_md.h进行拷贝。
说下头文件里面的方法，方法名需要严格按照一定格式拼接，在java native方法调用的时候会去寻找对应的c的方法。
那么我们怎么写C代码然后打包给eclipse工程用呢？我是用的VS写的，由于在windows环境下，动态库为dll后缀，在Android、linux和macOS都是.a。
在配置好VS环境之后，新建一个空的工程（这里的环境等等步骤省略）

image.png

建了一个a.c用来实现Java_com_xc_JniTest_getStringFromC方法：

#include "com_xc_JNITest.h"

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_xc_JniTest_getStringFromC
(JNIEnv *env, jclass jcls) {

    return (*env)->NewStringUTF(env,"hello world");
};

代码中JNIEnv 在c是一个二级指正，在c++中是一个一级指针，jstring为JNI的一个类型，返回java中的字符串，在C中要转为jstring需要用到NewStringUTF方法。
然后在工程中生成dll动态链接库：

image.png
image.png

在工程中就可以找到这个动态库了

image.png

• 将.dll拷贝到eclipse工程中：

  
  image.png
  

  然后加载动态库：

public class JniTest {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getStringFromC());
    }
    
    public native static String getStringFromC();

    
    static {
        System.loadLibrary("Project1");
    }
}

需要把dll动态库配置到环境变量，然后重启eclipse就可以运行了

总结一下：
总的流程

image.png

• 在Java层编写native方法，并且把c/c++动态库加载到虚拟机中
• javah命令建立一个对应的头文件。
• 编写c/c++代码，实现头文件中的方法，在这期间要用到jni.h里面申明的代码，我们需要拷贝到工程中，jni的具体实现我们不用管，在JVM的JNI层。