JNI和NDK入门

前言

JNI(Java Native Interface) 是 Java 提供的调用 C/C++ 代码的一种方式。同时带来的坏处是让 Java 丧失了跨平台的特性，因为 C/C++ 编译后的二进制代码在不同机器(不同指令集、架构)上并不通用。

NDK(Native Development Kit) 是 Android 提供的调用 C/C++ 代码的方法，他是基于 JNI 的。通过 NDK 能够更快的将 C/C++ 代码编译成支持多个平台(ARM, X86, mips)的动态库。

本文的操作系统是 Mac OS X，开发环境是 Android Studio。

基本概念

Java 中通过 System.loadLibrary("<name>") 导入动态库，而不同平台下动态库的表示都不同。Windows 下以 “\.dll” 命名，Linux 下用 “lib\.dll” 命名，Mac 下用 “lib\.jnilib” 命名。

JNI 例子

1、在工作目录创建 “JniTest.java”。

package com.xiazdong;
public class JniTest{
	static{
		System.loadLibrary("jnitest");
	}
	public static void main(String[]args){
		JniTest test = new JniTest();
		System.out.println(test.add(1,2));
	}
	public native int add(int a, int b);
}

可以看出在 JniTest 类中有一个 add 的 native 方法，其实现为本地代码。

System.loadLibrary("jnitest") 表示导入动态库，但是在不同平台表示意义不同，Windows 表示导入 “jnitest.dll”，Linux 表示导入 “libjnitest.so”，Mac 表示导入 “libjnitest.jnilib”。

2、命令行执行 javac -d . JniTest.java 生成 class 文件。

3、命令行执行 javah com.xiazdong.JniTest 生成 com_xiazdong_JniTest.h 文件，该文件命令为 <包名>_<类名>.h。

4、在工作目录创建 test.c 文件。

#include "com_xiazdong_JniTest.h"
#include <stdio.h>
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_xiazdong_JniTest_add(JNIEnv * env, jobject thiz, jint a, jint b){
	return a + b; //具体实现
}

其中函数的定义可以从 com_xiazdong_JniTest.h 中拷贝过来。函数命名规定为Java_<包名>_<类名>_<方法名>。

5、命令行执行 gcc -shared -I $JAVA_HOME/include -I $JAVA_HOME/include/darwin -fPIC test.c -o libjnitest.jnilib。该命令生成 “libjnitest.jnilib”。如果是 Linux 环境，则把该命令的 libjnitest.jnilib 改成 libjnitest.so 即可。

此时生成的动态库是在工作目录下的。

6、命令行执行 java com.xiazdong.JniTest。

如果要引入的动态库不在工作目录中，需要通过该命令加入动态库的目录 -Djava.library.path=<dir>。

NDK 例子

0、下载ndk，本文使用 “android-ndk-r10e-darwin-x86_64.bin”。

执行 sudo chmod a+x android-ndk-r10e-darwin-x86_64.bin。

执行 sudo ./android-ndk-r10e-darwin-x86_64.bin 解压。

将解压后的 android-ndk-r10e 目录添加到 PATH 环境变量。

1、创建 jni 目录，注意这里目录名一定要是 jni。

2、在 jni 目录中创建 test.c。

#include "jni.h"
#include <stdio.h>
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
jint Java_me_xiazdong_ndkdemo_Test_add(JNIEnv * env, jobject thiz, jint a, jint b){
	return a + b;
}
#ifdef __cplusplus
}
#endif

注意：此处包名为 me.xiazdong.ndkdemo，类名为 Test。这个需要特别注意！！

3、在 jni 目录中创建 Android.mk。

LOCAL_PATH := $(call my-dir) ## 定义 LOCAL_PATH 环境变量为本文件的目录，mydir 表示当前目录。
include $(CLEAR_VARS) ## 清除除了 LOCAL_PATH 以外其他的 LOCAL_ 环境变量
LOCAL_MODULE := jnitest ## 动态库名字为 jnitest
	LOCAL_SRC_FILES := test.c ## 源文件名字
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) ## 编译生成共享动态库

4、在 jni 目录下创建 Application.mk。

APP_ABI := all  ## 表示生成所有平台的动态库。

5、执行 cd ..，即跳到 jni 目录的父目录，并执行 ndk-build。

此时就生成了 libs 目录，该目录中有以下目录，每个目录都有 “libjnitest.so”：

arm64-v8a
armeabi
armeabi-v7a
mips
mips64
x86
x86_64

6、新建 Android 工程，将 libs 中的所有目录拷贝到 “src/main/jniLibs” 中，这是 Android Studio 识别的默认目录。

7、在 me.xiazdong.ndkdemo 包下创建 Test 类。

package me.xiazdong.ndkdemo;
public class Test {
	static{
 	   System.loadLibrary("jnitest");
	}
	public native int add(int a, int b);
}

8、调用 Test 的 add 方法。

Test t = new Test();
int c = t.add(1,2);

前言

基本概念

JNI 例子

NDK 例子

参考文献