android平台中編寫jni模組的方法（1）

本文主要來記錄一下偶對android平台下面jni技術的研究心得體會，一來是備忘，二來也為後來者節省一些獨自摸索的時間。

一直在忙 著project方面的事情，聽到一個朋友提起說偶的blog很久沒有更新了。所以今天抽一些時間上來寫點東西。沒辦法，隨著手機行業的競爭日趨白熱化， 加上google，apple，palm之流的公司攪局，在手機領域的從業者的空閑時間越來越少，競爭也日趨白熱化。

閑話少敘，開始進入正題：
1、介紹一下命令列開發的方法
由於用c/c++習慣了，所以對eclipse的使用很是不習慣，還是決定用命令列（makefile類似）的方式進行編譯、開發（偶個人比較癡迷emacs）。
如果是java平台的話自然要選用ant了，關於linux下面android sdk的安裝以及環境變數的設定在此偶就不再贅述了，

偶選用的工作環境如下：
軟體環境：android-sdk-linux_x86_1.5_r1，jdk 1.6.0_12，slackware 12.1G,
硬體環境：lenvo sl400（辦公本本），android g1（已被破解，並刷入cupcake 1.5的版本）

（1）建立項目
wayne@wayne:~/works/workspace$android create project --target 2 --package com.twm --activity JniTest --path /home/wayne/works/workspace/JniTest

這裡面的android是1.5版本的sdk提供的一個指令碼工 具，需要注意的是參數--target（謝天謝地，google總算可以在一個sdk裡面同時支援1.1版本和1.5版本的android軟體開發 了），--target取值為1的時候代表產生的項目是android 1.1版本的工程，--target取值為2的時候代表產生的項目是android 1.5版本的工程，在上面的命令列中，我們建立的是取值為2的for 1.5版本的android應用程式項目。

（2）編譯項目
cd JniTest
ant debug
接著會看到如下的輸出：
Buildfile: build.xml
    [setup] Project Target: Android 1.5
    [setup] API level: 3

dirs:
     [echo] Creating output directories if needed...

resource-src:
     [echo] Generating R.java / Manifest.java from the resources...

aidl:
     [echo] Compiling aidl files into Java classes...

compile:
    [javac] Compiling 1 source file to /home/wayne/works/workspace/JniTest/bin/classes

dex:
     [echo] Converting compiled files and external libraries into bin/classes.dex...

package-resources:
     [echo] Packaging resources
 [aaptexec] Creating full resource package...

debug:
[apkbuilder] Creating .JniTest-debug.apk and signing it with a debug key...
[apkbuilder] Using keystore: /home/wayne/.android/debug.keystore

BUILD SUCCESSFUL
Total time: 6 seconds

ok，如果看到了類似偶的畫面，就代表你的命令列編譯環境編譯沒有問題。
下面就是驗證一下了：
cd bin
ls
如果看到了JniTest-debug.apk，呵呵，代表你的安裝包已經產生了（注意這裡是debug版本的安裝包，此時你可以啟動模擬器，然後用adb install，然後到模擬器上看看hello world的效果。汗，是不是太容易了？！）

（3）產生release版本的安裝包
剛剛是產生了debug版本的安裝包，那麼我們要產生release版本的該如何做呢？很容易，回到JniTest目錄，運行如下命令：
ant release
會看到如下輸出：
Buildfile: build.xml
    [setup] Project Target: Android 1.5
    [setup] API level: 3

dirs:
     [echo] Creating output directories if needed...

resource-src:
     [echo] Generating R.java / Manifest.java from the resources...

aidl:
     [echo] Compiling aidl files into Java classes...

compile:
    [javac] Compiling 1 source file to /home/wayne/works/workspace/JniTest/bin/classes

dex:
     [echo] Converting compiled files and external libraries into bin/classes.dex...

package-resources:
     [echo] Packaging resources
 [aaptexec] Creating full resource package...

release:
[apkbuilder] Creating .JniTest-unsigned.apk for release...
     [echo] All generated packages need to be signed with jarsigner before they are published.

BUILD SUCCESSFUL
Total time: 4 seconds

ok，這個時候請注意，這裡面有這樣一句：
[apkbuilder] Creating .JniTest-unsigned.apk for release...
 [echo] All generated packages need to be signed with jarsigner before they are published.
看來是產生了一個叫做JniTest-unsigned.apk的發布版安裝包，而且很“貼心”地告訴我們這個包需要做jarsigner的簽名（NND，都怪nokia帶了一個壞頭，現在給手機寫個稍微有點用處的程式無論什麼平台都要簽名。。。很不爽）

（4）為release版本的apk製作簽名
keytool -genkey -v -keystore waynechen.keystore -alias wayne -keyalg RSA -validity 10000
這裡是用了linux的一個工具來產生一個用於標明身份的key（anyway，偶的測試手機自然是被破解和刷過多次的，但是有一點可以肯定，不簽名即使是破解過的android G1也不能安裝那個unsigned的apk）。
上述命令運行完畢後，會產生一個叫做waynechen.keystore的簽名檔案，為了下一步jarsinger做準備。

（5）為unsigned的apk安裝包簽名
這個jarsigner不是android sdk提供的工具，而是jdk裡面提供的工具，因此，找不到這個工具的朋友可以查看jdk的bin路徑是否已經加入到當前的path裡面。
jarsigner -verbose -keystore waynechen.keystore JniTest-unsigned.apk wayne
簽過名以後的檔案仍然叫做JniTest-unsigned.apk，不過此時的apk檔案可是已經簽過名的了，可以在真機上面安裝。

好了，到此為止已經聒噪了一大堆通過命令列編譯android代碼的方法了，使用eclipse ide做開發的朋友可以直接跳過上述步驟（靠，現在才說，拍死你。。。）

2.jni的基本工作原理
（1）java的本質
想 搞明白jni的本質，還要從java的本質說起。從本質上來說，java這門語言就是一門指令碼語言（這是偶的個人理解，希望java大俠們不要用板磚拍 我），它的運行完全依賴於指令碼引擎對java的代碼進行解釋和執行（當然了，現代的java已經先進許多，可以從原始碼編譯成.class之類的中間格式 的二進位檔案，這種處理會大大地加快java指令碼的運行速度，但是基本的執行方式仍然不變，由指令碼引擎（我們稱之為JVM）來執行，與python、 perl之類的純指令碼相比，它只是把指令碼變成了二進位格式而已。另外就是java本身對物件導向的概念支援得很好，擁有完善的功能庫可供調用，把這個指令碼 引擎移植到所有平台上，那麼這個指令碼自然就實現所謂的“跨平台”了）。絕大多數的指令碼引擎都支援一個很顯著的特性，就是可以通過c/c++編寫模組，在腳 本中調用這些模組，以此來類比java，也是一樣的，java一定要提供一種在指令碼中調用c/c++編寫的模組的機制，才能稱得上是一個相對完善的指令碼引 擎。

（2）android中的java
android平台從本質上是 由arm-linux作業系統 和一個叫做dalvik的java虛擬機器組成的。所有在android模擬器上面看到的那些華麗的介面，都是用java語言編寫的（參見android平 台原始碼的frameworks/base目錄）。目前看來dalvik只是提供了一個標準的支援jni調用的java虛擬機器環境。android平台中 所有的硬體相關的操作均是採用jni技術進行了封裝，由java去調用jni模組，而jni模組使用c/c++調用android本身的arm- linux底層驅動。

例如，frameworks/base/libs/ui目錄下面有一個叫做“EGLDisplaySurface.cpp”的檔案，裡面的:
status_t EGLDisplaySurface::mapFrameBuffer()函數中，就有直接對android的arm-linux中的framebuffer的初始化代碼。

這也更加印證了，android其實是依靠java+jni建立起來的王國。hoho，如此一來，就凸顯出jni在android開發中的重要性（當然，一些簡單的小程式是完全可以只用java就搞定的）.

本想寫一篇文章就記錄下來jni的編寫和調試方法的。。。
結果一不小心跑題了，把一些周邊的入門性的知識介紹了那麼多，只好下一篇再繼續說了。