Android Studio NDK环境配置及JNI使用方法

1.前言

什么是NDK?

NDK全称是Native Development Kit，NDK提供了一系列的工具，帮助开发者快速开发C(或C++)的动态库，并能自动将so和java应用一起打包成apk。NDK集成了交叉编译器(交叉编译器需要UNIX或LINUX系统环境)，并提供了相应的mk文件隔离CPU、平台、ABI等差异，开发人员只需要简单修改mk文件(指出“哪些文件需要编译”、“编译特性要求”等)，就可以创建出so。

为什么使用NDK?

1、代码的保护。由于apk的java层代码很容易被反编译，而C/C++库反汇难度较大。

2、可以方便地使用现存的开源库。大部分现存的开源库都是用C/C++代码编写的。

3、提高程序的执行效率。将要求高性能的应用逻辑使用C开发，从而提高应用程序的执行效率。

4、便于移植。用C/C++写得库可以方便在其他的嵌入式平台上再次使用。

什么是JNI?

JNI的全称是Java Native Interface，它提供了若干的API实现了Java和其他语言的通信(主要是C和C++)。

为什么使用JNI?

JNI的目的是使java方法能够调用c实现的一些函数。

安卓中的so文件是什么?

android中用到的so文件是一个c++的函数库。在android的JNI中，要先将相应的C语言打包成so库，然后导入到lib文件夹中供java调用。

Android Studio NDK及so文件开发

2.NDK安装及配置

NDK安装

Android Studio 从1.3 Beta1开始，支持了NDK。之前则不支持，所以我们建议使用新版的编辑器。

如果未安装，点击安装下载; 打开Tools->Android->SDK Manager->SDK Tools选中LLDB和NDK，点击确认，软件会自动安装NDK。

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配置环境变量

安装好的NDk一般位于你的sdk文件夹下的ndk-bundle。可以看到里面有ndk-build文件，下文进行编译的时候我们会用到。

然后将该路径配置到你系统变量的path里面去，如下：

1、在系统环境变量里面创建NDK_ROOT

 

 

2、将NDK_ROOT追加到Path环境变量下-->;%NDK_ROOT%

添加完毕后打开cmd，输入ndk-build，出现如下内容则表示成功(网上说是成功的，虽然显示的貌似是一些错误信息，但是后文运行的时候是没问题的可以编译成功)。

 

 

至此为止，ndk环境变量就算是配置完成了。

3.JNI使用方法(so库开发)

新建“本地”方法

如下，在MainActiviy.java中建立了一个方法public native String getStrFromJNI();

可以看到这个方法的声明中有native关键字，这个关键字表示这个方法是本地方法，也就是说这个方法getStrFromJNI()是通过本地代码(C/C++)实现的，在java代码中仅仅是声明。

 

 

编译该类得到对应的.h文件

切换到Terminal，进入到该工程的java目录下(如下图所示)，然后输入

javah -jni -encoding utf-8包名.类名(如下图所示)。

 

 

编译成功后，刷新下工程可以看到编译出的.h文件，该文件只是为了辅助我们写出相应的.c文件，使用完了即可删除。

 

 

该文件的代码如下所示：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */

#include

/* Header for class cn_handsomedragon_testndk_MainActivity */

#ifndef _Included_cn_handsomedragon_testndk_MainActivity

#define _Included_cn_handsomedragon_testndk_MainActivity

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

/*

* Class: cn_handsomedragon_testndk_MainActivity

* Method: getStrFromJNI

* Signature: ()Ljava/lang/String;

*/

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_cn_handsomedragon_testndk_MainActivity_getStrFromJNI

(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

其实重要的部分就是这一句代码：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_cn_handsomedragon_testndk_MainActivity_getStrFromJNI

(JNIEnv *, jobject);

仔细观察可以看到他是遵循“Java_包名类名本地方法名”来组织的(了解到这些后我们以后就可以不生成.h文件然后直接去写.c文件了)。

编写.c文件

这时我们切换到Project，然后在app目录下新建jni文件夹，并在里面建立一个demo.c的c文件(如下图所示)。

 

 

在demo.c文件中编写最基本的测试代码：

#include

jstring

Java_cn_handsomedragon_testndk_MainActivity_getStrFromJNI(JNIEnv *env,jobject thiz) {

return (*env)->NewStringUTF(env, "I`m Str from jni libs!");

}

这是就可以看出我们用的是.h中的那行代码，稍微修改为如上格式就是我们所需要的.c文件了。

编写Android.mk文件

在jni目录下新建Android.mk(必须是这个名称Android.mk)文件，如下图所示：

 

 

编辑Android.mk代码：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := demo //要生成的so库的名称，但实际为libdemo.so

LOCAL_SRC_FILES := demo.c //要使用的文件，刚才编写的demo.c文件

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

编译so文件：

到这时候JNI文件的编写就算是完成了，剩下的工作就是编译so文件了，这里有两种方法，一种是直接通过ndk-build命令编译出so文件直接放在libs下边，另外一种是在把so文件生成在app\build\intermediates\ndkBuild\debug\obj\local\armeabi中。

方法一：

在控制台中，进入到工程的app目录下，然后输入ndk-build(如下所示)，不出问题即可编译成功。

 

 

编译完成后刷新工程，可以看到在app目录下生成的libs和obj文件夹，其中libs是有用的，obj文件夹无用可以删除。libs中的可以看到生成的libdemo.so文件。

 

 

 

 

两个必要设置

1、在local.properties中设置NDK路径，我的NDK示例如下：

 

 

2、在app的build.gradle的android节点下设置：

 

 

这两处必要的地方该修改完毕后就可以调用我们生成的so文件了。

方法二：

在build.gradle中配置

externalNativeBuild {
        ndkBuild {
            path file("src\\main\\jni\\Android.mk")
        }
    }

完整代码如下：

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 24
    buildToolsVersion "24.0.0"
    defaultConfig {
        applicationId "com.bazhangkeji.demo01"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 24
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"

//        ndk {
//            moduleName "libspeex"
//            cFlags "-std=c++11 -fexceptions"
//            ldLibs "log"
//            stl "gnustl_shared"
//            abiFilter "armeabi-v7a"
//        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }

    externalNativeBuild {
        ndkBuild {
            path file("src\\main\\jni\\Android.mk")
        }
    }
}

dependencies {
    compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:24.0.0'
    compile 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.0-alpha3'
    compile 'com.android.support:design:24.0.0'
    testCompile 'junit:junit:4.12'
    androidTestCompile 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2'
    androidTestCompile 'com.android.support.test:runner:0.5'
    androidTestCompile 'com.androd.support:support-annotations:24.0.0'
}

使用so文件

在MainActivity.java中，载入so文件并调用，代码如下：

 

 

这个库demo(完整的名字是libdemo.so)会在第一次使用MainActivity这个类的时候加载。(static代码块声明的代码会先于onCreate方法执行)

观察控制台的输出，可以看到打印出来的字符串：

 

 

此时表示so库使用成功，之前的jni文件夹以及原来生成的.h文件就可以完全删除了。当然这个so库你要做好文档的记录，否则到时候估计你也忘了都有哪个本地方法可以调用了。