Android NDK(JNI)开发

简介: 《基于Windows平台,Android NDK(JNI)开发技术》【摘要】本文介绍如何基于Windows平台,在Eclipse中使用Android NDK技术实现“Android平台上的JNI ( Java Native Interface ) ”开发。
《基于Windows平台,Android NDK(JNI)开发技术》


【摘要】本文介绍如何基于Windows平台,在Eclipse中使用Android NDK技术实现“Android平台上的JNI ( Java Native Interface ) ”开发。Android NDK开发需要一定的Java JNI技术基础。Android NDK实质,可以简单的认为是Android平台提供的一组套件,将一些C/C++代码通过JNI的形式为Android平台所复用,该技术可以使得以往写好的、成熟的C/C++代码不加修改或者稍加修改即可移植到Android。同时,在一些敏感的特殊场景,可能需要C/C++代码,如CPU敏感,图形图像等。
【关键词】Android , NDK , JNI , Windows


Android平台的NDK(Native Development Kit)开发,需要从谷歌官方下载Android NDK所需的SDK开发包。在旧版本的Android NDK开发中,需要额外的下载安装第三方Cygwin,但是最新Android NDK已经集成Cygwin功能,不需要再单独下载集成Cygwin,即免Cygwin安装。Android NDK官方下载页面:https://developer.android.com/ndk/downloads/index.html ,本文中下载和使用的Android NDK版本是基于64位Windows的Android NDK r10e版 :

版本名:Windows 64-bit , android-ndk-r10e-windows-x86_64.exe
下载链接:http://dl.google.com/android/ndk/android-ndk-r10e-windows-x86_64.exe

Windows 64-bit , android-ndk-r10e-windows-x86_64.exe下载完毕后是这样一个文件:


实际上是一个包含Android NDK开发资源的压缩文件,点击安装后将其解压到一个文件夹下。本例是放在:D:\Program\android\ndk目录下。

然后打开Eclipse。Windows -> Preferences -> Android -> NDK,如图:


在NDK Location中,选择刚才安装的Android NDK目录。
至此,Android NDK开发环境搭建完成。

接下来就是如何使用和具体开发。
新建一个NDKTest的Android项目:



然后为项目NDKTest增加NDK:Add Native Support,在NDKTest的项目单击右键,Android Tools -> Add Native Support ,如图:


当Add Natvie Support后,Eclipse弹出对话框,提示指定lib名字,缺省就是项目名,本例就用NDKTest作为lib名字。如图:


(注意:Android NDK会自动为库添加前缀 “lib”,这样最后的库名为“libxxx.so”,假设在自己的项目中本来就是lib开头,那么Android NDK则不再添加“lib”前缀,直接使用你自己命名好的名称。)

此时项目的目录中会自动产生一个jni的子目录,jni下有两个文件:NDKTest.cpp和Android.mk,如图:

其中Android.mk不需要我们修改,而NDKTest.cpp则是我们后面需要增加自己实现的内容。
通常,一个项目中所需要的NDK\JNI库\方法最好放在一个共同的Java类中,这样方便管理和代码维护。本例中,新增一个 MyJNI.java的类文件,在MyJNI.java这个类文件中,函数开头冠以native修饰符的,修饰符native表明这就是我们将要实现的JNI函数,写好的MyJNI.java文件内容及存放位置和内容如图:



注意需要首先在此类中使用静态代码块包裹一层,load我们的库文件。

到这里,剩下的代码工作就是完成native方法。Run一下这个项目,此时Run这个项目没有意义,我们只是为了获得编译后的*.class文件才Run,拿到.class类文件后才能使用javah编译命令获得jni的头文件。
Run过后,在NDKTest/bin/classses目录下已经生成编译好的类文件包,如图:

接下来我们要获得MyJNI.java相对应的JNI头文件,启动java控制台定位到classes目录下,然后执行javah命令:javah zhangphil.ndktest.MyJNI,如图:


如果一切正常,那么此时就会在classes目录下生成:zhangphil_ndktest_MyJNI.h头文件,不要对这个代码文件进行修改。zhangphil_ndktest_MyJNI.h里面的代码内容如下:

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

#ifndef _Included_zhangphil_ndktest_MyJNI
#define _Included_zhangphil_ndktest_MyJNI
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     zhangphil_ndktest_MyJNI
 * Method:    getString
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif


将 zhangphil_ndktest_MyJNI.h此头文件复制到jni目录下,结构层次如图:


打开由IDE自动生成的NDKTest.cpp文件,里面其实只有一行代码:


接下来,
1, 我们将此文件的头部分include我们的zhangphil_ndktest_MyJNI.h文件。
2, 实现在zhangphil_ndktest_MyJNI.h文件中定义的:

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString
  (JNIEnv *, jobject);

Native方法。

(备注:Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString(),这是一个由Java系统自动生成的JNI签名函数,其规律特点是Java开头,然后就是我们自己的包名,接着是类名,最后就是我们自己定义的native方法,只不过Java命名规则中的 “.” 由 “_” 取代 )

补写完成NDKTest.cpp,简单期间,假设我们的getString()函数仅仅返回“Hello , World ! I'm from JNI !”字符串:

#include <jni.h>
#include <zhangphil_ndktest_MyJNI.h>

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString
  (JNIEnv * env, jobject obj){
	return	env->NewStringUTF("Hello , World ! I'm from JNI !");
}


至此,Android JNI的全部代码已经完成,剩下的就是使用我们的native方法。
写一个简单的Android Activity测试我们完成的Android native函数。

package zhangphil.ndktest;

import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
import android.widget.Toast;
import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends ActionBarActivity {

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);

		MyJNI jni = new MyJNI();
		String s = jni.getString();

		Toast.makeText(this, s, Toast.LENGTH_LONG).show();
	}
}

运行结果如图:



成功了!


总结:

Android NDK开发实际上可以认为就是Android平台框架下的Java JNI,具体步骤归结如下:
(第1步)下载安装最新的Android NDK,搭建好开发环境,然后“Add Natvie Support”。
(第2步)写好自己项目中需要的类和native方法。在本例中就是增加MyJNI类,在MyJNI类中我们写了一个用以演示的getString()函数,此函数为native。
(第3步)Run这个项目,这阶段Run目的只是为了获得编译后类文件。然后启动java控制台,定位到bin目录下的classes包,执行javah命令,为我们的MyJNI类文件生成 .h 头文件。在本例中即:zhangphil_ndktest_MyJNI.h文件。
(第4步)把第3步中获得的 .h 头文件复制到jni目录下,然后补全jni目录下的 .cpp 文件,注意在 .cpp 的头部需要 #include 我们在第3步产生的 .h 头文件。同时,在  .cpp 源代码文件中完成在 .h 头文件中定义的函数。
在本例中就是在 zhangphil_ndktest_MyJNI.h 定义的函数:

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString
  (JNIEnv *, jobject);
</pre><p></p><p>完成后的:</p><p><pre class="cpp" name="code">JNIEXPORT jstring JNICALL Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString
  (JNIEnv * env, jobject obj){
	return	env->NewStringUTF("Hello , World ! I'm from JNI !");
}

(第5步)以上都完成后,就可以直接在我们的项目中使用 MyJNI类中的native方法getString()了。


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