Android中JNI的使用

Android中JNI的使用

       我们知道在android中进程保活，热修复，硬件接入等等都需要底层的支持，而底层代码是 C 、C++ 写的，那么在  Android  中怎么调用底层的库呢？这里就需要了解 JNI 技术。

1、什么是JNI?

      JNI是Java Native Interface的缩写，它提供了若干的 API 实现了Java和其他语言的通信（主要是 C & C++ ）。从Java1.1开始，JNI标准成为java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已 编译 语言，尤其是C和C++而设计的，但是它并不妨碍你使用其他编程语言，只要调用约定受支持就可以了。使用java与本地已编译的代码 交互 ，通常会丧失平台 可移植性 。但是，有些情况下这样做是可以接受的，甚至是必须的。例如，使用一些旧的库，与硬件、操作系统进行交互，或者为了提高程序的性能。JNI标准至少要保证 本地代码 能工作在任何Java 虚拟机 环境。这个百度百科上的完整描述，下面简单点来说吧。

      JNI( Java Native Interface)意为 Java 本地调用，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互，简单的说，一种在Java虚拟机控制下执行代码的标准机制。

2、JNI的优缺点

优点：

 可以使用本地的代码，为java与C语言之间建立了一个桥梁

缺点：

1>、程序不再 跨平台 。要想跨平台，必须在不同的系统环境下重新编译本地语言部分。

2>、程序不再是绝对安全的，本地代码的不当使用可能导致整个程序崩溃。一个通用规则是，你应该让本地方法集中在少数几个 类 当中。这样就降低了JAVA和C之间的 耦合性 。

3、JNI的使用场景

        当你开始着手准备一个使用JNI的项目时，请确认是否还有替代方案。应用程序使用JNI会带来一些副作用。下面给出几个方案，可以避免使用JNI的时候，达到与本地代码进行交互的效果：

1、JAVA程序和本地程序使用 TCP/IP 或者 IPC 进行交互。

2、当用JAVA程序连接本地数据库时，使用 JDBC 提供的API。

3、JAVA程序可以使用分布式对象技术，如JAVA IDL API。

这些方案的共同点是，JAVA和C处于不同的线程，或者不同的机器上。这样，当本地程序崩溃时，不会影响到JAVA程序。

下面这些场合中，同一进程内JNI的使用无法避免：

1、程序当中用到了JAVA API不提供的特殊系统环境才会有的特征。而跨进程操作又不现实。

2、你可能想访问一些己有的本地库，但又不想付出跨进程调用时的代价，如效率，内存，数据传递方面。

3、JAVA程序当中的一部分代码对效率要求非常高，如算法计算，图形渲染等。

总之，只有当你必须在同一进程中调用本地代码时，再使用JNI。

4、JNI的调用过程

1)安装和下载Cygwin，下载 AndroidNDK

   2)在ndk项目中JNI接口的设计

   3)使用C/C++实现本地方法

  4)JNI生成动态链接库.so文件

  5)将动态链接库复制到java工程，在java工程中调用，运行java工程即可

5、案例分析

       Android Studio 出来两年多了，网上针对 AS 开发 JNI 工程资源比较少，针对于此，我特意写下本篇博客，希望能对大家有所帮助。

配置环境

• 下载NDK，并进行环境配置，如图：

这里讲解一下NDK:

NDK是什么？

     Android NDK（Native Development Kit ）是一套工具集合，允许你用像C/C++语言那样实现应用程序的一部分。

为什么要用NDK？

    1、安全性，java是半解释型语言，很容易被反汇编后拿到源代码文件，我们可以在重要的交互功能使用C语言代替。
    2、效率，C语言比起java来说效率要高出很多。

JNI和NDK的区别？

    从工具上说，NDK其实多了一个把.so和.apk打包的工具，而JNI开发并没有打包，只是把.so文件放到文件系统的特定位置。
从编译库说，NDK开发C/C++只能能使用NDK自带的有限的头文件，而使用JNI则可以使用文件系统中带的头文件。
从编写方式说，它们一样。

• 项目关联NDK ，具体操作如图：

右键你的工程项目，选择 【Open Module Settings】

在 【Android NDK location】配置 NDK 的按着目录：

最后在 项目根目录 【gradle.properties】 下加上：

android.useDeprecatedNdk=true

如图：

JNI实现

新建 JNI_DEMO 项目，完成以上的配置工作。我的项目路径为：D:\Android_Study_Demos\JNI_DEMO

生成 .h 文件

新建TestJNI类

public class TestJNI {

   public native String HelloWord(String str);

}

在cmd命令下面，cd到java目录，输入javah -jni com.github.jni_demo.TestJNI命令，生成 .h 文件：

注意：com.github.jni_demo.TestJNI 不能 cd com ， cd github……否则编译不成功。

你会发现在你的 java 路劲下生成了 com_github_jni_demo_TestJNI.h 文件：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include 
/* Header for class com_github_jni_demo_TestJNI */

#ifndef _Included_com_github_jni_demo_TestJNI
#define _Included_com_github_jni_demo_TestJNI
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_github_jni_demo_TestJNI
 * Method:    HelloWord
 * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_github_jni_1demo_TestJNI_HelloWord
  (JNIEnv *, jobject, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

然后右键  app  > New >  Folder  >  JNI Folder  生成jni目录如图：

然后拷贝 com_github_jni_demo_TestJNI.h到jni目录下：

生成.c文件

右键jni,生成com_github_jni_demo_TestJNI.cpp文件

拷贝以下代码到.cpp文件中：

#include 
#include 
#include "com_github_jni_demo_TestJNI.h"
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_github_jni_1demo_TestJNI_HelloWord
        (JNIEnv *env, jobject, jstring str) {
    return str;
}

build.gradle 配置 ndk

在 defaultConfig节点下加入如下代码：

  ndk {
            moduleName "TestJNI"
            abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86"
        }

点击  Build  >  Make Project  如图：

编译成功后，打开 build > intermediates > ndk > debug > lib 下查看生成的 .so 文件：

Java中调用JNI:

记得把生成的.so文件拷贝到项目的libs目录下:

接着在Java中调用JNI:

package com.github.jni_demo;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.util.Log;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    static {        // 加载动态库
        System.loadLibrary("TestJNI");
    }
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        TestJNI  testJNI=new TestJNI();
        Log.e("---------------","************"+testJNI.HelloWord("恭喜你,调用成功!"));
    }
}

这样就生成了一个属于自己的.so文件