Android NDK（JNI）開發

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《基於Windows平台，Android NDK（JNI）開發技術》

【摘要】本文介紹如何基於Windows平台，在Eclipse中使用Android NDK技術實現“Android平台上的JNI ( Java Native Interface ) ”開發。Android NDK開發需要一定的Java JNI技術基礎。Android NDK實質，可以簡單的認為是Android平台提供的一組套件，將一些C/C++代碼通過JNI的形式為Android平台所複用，該技術可以使得以往寫好的、成熟的C/C++代碼不加修改或者稍加修改即可移植到Android。同時，在一些敏感的特殊情境，可能需要C/C++代碼，如CPU敏感，圖形映像等。
【關鍵詞】Android , NDK , JNI , Windows

Android平台的NDK（Native Development Kit）開發，需要從Google官方下載Android NDK所需的SDK開發包。在舊版本的Android NDK開發中，需要額外的下載安裝第三方Cygwin，但是最新Android NDK已經整合Cygwin功能，不需要再單獨下載整合Cygwin，即免Cygwin安裝。Android NDK官方下載頁面：https://developer.android.com/ndk/downloads/index.html ，本文中下載和使用的Android NDK版本是基於64位Windows的Android NDK r10e版 ：

版本名：Windows 64-bit , android-ndk-r10e-windows-x86_64.exe
下載連結：http://dl.google.com/android/ndk/android-ndk-r10e-windows-x86_64.exe

Windows 64-bit , android-ndk-r10e-windows-x86_64.exe下載完畢後是這樣一個檔案：

實際上是一個包含Android NDK開發資源的壓縮檔，點擊安裝後將其解壓到一個檔案夾下。本例是放在：D:\Program\android\ndk目錄下。

然後開啟Eclipse。Windows -> Preferences -> Android -> NDK，

在NDK Location中，選擇剛才安裝的Android NDK目錄。
至此，Android NDK開發環境搭建完成。

接下來就是如何使用和具體開發。
建立一個NDKTest的Android項目：

然後為項目NDKTest增加NDK：Add Native Support，在NDKTest的項目單擊右鍵，Android Tools -> Add Native Support ，

當Add Natvie Support後，Eclipse彈出對話方塊，提示指定lib名字，預設就是項目名，本例就用NDKTest作為lib名字。

（注意：Android NDK會自動為庫添加首碼 “lib”，這樣最後的庫名為“libxxx.so”，假設在自己的項目中本來就是lib開頭，那麼Android NDK則不再添加“lib”首碼，直接使用你自己命名好的名稱。）

此時項目的目錄中會自動產生一個jni的子目錄，jni下有兩個檔案：NDKTest.cpp和Android.mk，

其中Android.mk不需要我們修改，而NDKTest.cpp則是我們後面需要增加自己實現的內容。
通常，一個項目中所需要的NDK\JNI庫\方法最好放在一個共同的Java類中，這樣方便管理和代碼維護。本例中，新增一個 MyJNI.java的類檔案，在MyJNI.java這個類檔案中，函數開頭冠以native修飾符的，修飾符native表明這就是我們將要實現的JNI函數，寫好的MyJNI.java檔案內容及存放位置和內容

注意需要首先在此類中使用靜態代碼塊包裹一層，load我們的庫檔案。

到這裡，剩下的代碼工作就是完成native方法。Run一下這個項目，此時Run這個項目沒有意義，我們只是為了獲得編譯後的*.class檔案才Run，拿到.class類檔案後才能使用javah編譯命令獲得jni的標頭檔。
Run過後，在NDKTest/bin/classses目錄下已經產生編譯好的類檔案包，

接下來我們要獲得MyJNI.java相對應的JNI標頭檔，啟動java控制台定位到classes目錄下，然後執行javah命令：javah zhangphil.ndktest.MyJNI，

如果一切正常，那麼此時就會在classes目錄下產生：zhangphil_ndktest_MyJNI.h標頭檔，不要對這個代碼檔案進行修改。zhangphil_ndktest_MyJNI.h裡面的代碼內容如下：

/* 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 __cplusplusextern "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

將 zhangphil_ndktest_MyJNI.h此標頭檔複製到jni目錄下，結構層次

開啟由IDE自動產生的NDKTest.cpp檔案，裡面其實只有一行代碼：

接下來，
1， 我們將此檔案的頭部分include我們的zhangphil_ndktest_MyJNI.h檔案。
2， 實現在zhangphil_ndktest_MyJNI.h檔案中定義的:

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString  (JNIEnv *, jobject);

Native方法。

（備忘：Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString()，這是一個由Java系統自動產生的JNI簽名函數，其規律特點是Java開頭，然後就是我們自己的包名，接著是類名，最後就是我們自己定義的native方法，只不過Java命名規則中的 “.” 由 “_” 取代 ）

補寫完成NDKTest.cpp，簡單期間，假設我們的getString()函數僅僅返回“Hello , World ! I‘m from JNI !”字串:

#include <jni.h>#include <zhangphil_ndktest_MyJNI.h>JNIEXPORT jstring JNICALL Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString  (JNIEnv * env, jobject obj){returnenv->NewStringUTF("Hello , World ! I'm from JNI !");}

至此，Android JNI的全部代碼已經完成，剩下的就是使用我們的native方法。
寫一個簡單的Android Activity測試我們完成的Android native函數。

package zhangphil.ndktest;import android.support.v7.app.ActionBarActivity;import android.widget.Toast;import android.os.Bundle;public class MainActivity extends ActionBarActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);MyJNI jni = new MyJNI();String s = jni.getString();Toast.makeText(this, s, Toast.LENGTH_LONG).show();}}

運行結果

成功了！

總結：

Android NDK開發實際上可以認為就是Android平台架構下的Java JNI，具體步驟歸結如下：
（第1步）下載安裝最新的Android NDK，搭建好開發環境，然後“Add Natvie Support”。
（第2步）寫好自己項目中需要的類和native方法。在本例中就是增加MyJNI類，在MyJNI類中我們寫了一個用以示範的getString()函數，此函數為native。
（第3步）Run這個項目，這階段Run目的只是為了獲得編譯後類檔案。然後啟動java控制台，定位到bin目錄下的classes包，執行javah命令，為我們的MyJNI類檔案產生 .h 標頭檔。在本例中即：zhangphil_ndktest_MyJNI.h檔案。
（第4步）把第3步中獲得的 .h 標頭檔複製到jni目錄下，然後補全jni目錄下的 .cpp 檔案，注意在 .cpp 的頭部需要 #include 我們在第3步產生的 .h 標頭檔。同時，在  .cpp 原始碼檔案中完成在 .h 標頭檔中定義的函數。
在本例中就是在 zhangphil_ndktest_MyJNI.h 定義的函數：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_zhangphil_ndktest_MyJNI_getString  (JNIEnv *, jobject);

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

（第5步）以上都完成後，就可以直接在我們的項目中使用 MyJNI類中的native方法getString()了。



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