JNI和NDK简单入门

一、简介

• Android NDK 是一套允许您使用 C 和 C++ 等语言，以原生代码实现部分应用的工具集。在开发某些类型的应用时，这有助于您重复使用以这些语言编写的代码库。

二、为什么要使用NDK

• 利用Java代码开发的打包生成的apk容易被反编译，安全性不高，而利用ndk开发的库不容易被反编译，保密性好，安全性高
• C和C++的运行速度和效率都比java快。
• 现如今很多开源工程都是C和C++的代码，要你去重复造轮子，用Java实现这些功能显然是不可能的，这就必须使用JNI技术。

三、使用NDK编译代码主要有三种方法

• 基于Make的ndk-build
• CMake
• 独立工具链，用于与其他编译系统集成,或基于configure的项目搭建使用
  本篇博客主要介绍几于Make的ndk-build和Cmake方法

四、搭建环境

1、下载ndk-build和CMake

2、配置ndk-build环境变量

3、验证ndk-build环境变量是否正确

五、第一种方法使用基于Make的ndk-build方法生成.so库

1、新建一个java工具类用于加载.so库并定义native方法

	package com.excellence.testjni;
	
	/**
	 * @author weijingsong
	 * @date 2020/3/4
	 */
	public class TestJni {
	    static {
	        System.loadLibrary("Test");
	    }
	
	    public static native void setStringToJni(String str);
	    public static native String getStringFromJni();
	}

其中 System.loadLibrary(“Test”);表示加载名字为libTest.so的so库，最后两行定义了两个native方法

2、在main目录下新建一个jni目录用于存放一些jni配置文件和jni代码，然后再jni目录新建一个Application.mk配置文件目录结构如下图所示

• Application.mk配置信息如下

APP_PLATFORM := android-19
APP_ABI :=  armeabi-v7a arm64-v8a
APP_CFLAGS += -DSTDC_HEADERS

其中APP_PLATFORM表示编译平台，APP_ABI 表示CPU架构类型，目前主流的有armeabi armeabi-v7a arm64-v8a

3、在jni目录中新建Android.mk配置文件

	LOCAL_PATH := $(call my-dir)
	include $(CLEAR_VARS)
	
	LOCAL_MODULE := Test
	LOCAL_SRC_FILES := test.c
	
	LOCAL_LDLIBS += -llog
	
	include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

其中LOCAL_PATH 表示模块名，LOCAL_MODULE表示生产的so库名称会自带lib前缀，LOCAL_SRC_FILES 表示参与编译的源文件，如果有多个源文件可以往变量后面继续添加

4、在jni目录中新建test.c源文件（C语言源文件.c后缀结尾,C++源文件.cpp结尾）

#include 
#include 
 char *helloStr = "";
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_excellence_testjni_TestJni_getStringFromJni(JNIEnv *env, jobject thiz)
{
    return (*env)->NewStringUTF(env, helloStr);
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_excellence_testjni_TestJni_setStringToJni(JNIEnv *env, jobject thisz, jstring jstr) {
    helloStr = (*env)->GetStringUTFChars(env,jstr, NULL);
}

代码解释如下图所示

5、到2步骤新建的jni目录下执行ndk-build的目录即可生成so库文件

到此为止基于Make的ndk-build生成so库方法如上所以

6、java代码进行调用so库文件中的方法

• 上图在build.gradle文件中添加打包时加载so库路径,并且在java中进行调用native方法与运行效果如下图
  
  

六、第二种使用CMake进行jni编程

• CMake是一种跨平台的免费开源软件工具，用于使用与编译器无关的方法来管理软件的构建过程。 它支持依赖于多个库的目录层次结构和应用程序。 它与本机构建环境（例如Make，Qt Creator，Ninja，Apple的Xcode和Microsoft Visual Studio）结合使用。 它具有最小的依赖关系，仅需要在其自己的构建系统上使用C ++编译器。
• 优点：
  1.在Android Studio中使用Cmake相对ndk-build不用自己去手动编译库文件。
  2.能够实现代码的跳转。
  3.Alt+Enter 一键生成本地接口方法。

1、新建一个java工具类用于加载.so库并定义native方法

	package com.excellence.testjni;
	
	/**
	 * @author weijingsong
	 * @date 2020/3/4
	 */
	public class TestJni {
	    static {
	        System.loadLibrary("Test");
	    }
	
	    public static native void setStringToJni(String str);
	    public static native String getStringFromJni();
	}

其中 System.loadLibrary(“Test”);表示加载名字为libTest.so的so库，最后两行定义了两个native方法

2、在main目录下新建cpp目录用于存放CMakeLists.txt配置文件和test.c源文件如下图所示

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

add_library( # Sets the name of the library.
             Test

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
            test.c)

find_library( # Sets the name of the path variable.
             log-lib

             # Specifies the name of the NDK library that
             # you want CMake to locate.
             log )

target_link_libraries( # Specifies the target library.
             Test

             # Links the target library to the log library
             # included in the NDK.
             ${log-lib} )

CMakeLists.txt内容如上所示，其中test代表的是so库名称，test.c表示参与编译的源文件

3、在cpp目录下新建test.c源文件（C语言源文件.c后缀结尾,C++源文件.cpp结尾）

···
#include
#include
char *helloStr = “”;
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_excellence_testjni_TestJni_getStringFromJni(JNIEnv *env, jobject thiz)
{
return (*env)->NewStringUTF(env, helloStr);
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_excellence_testjni_TestJni_setStringToJni(JNIEnv *env, jobject thisz, jstring jstr) {
    helloStr = (*env)->GetStringUTFChars(env,jstr, NULL);
}

···

4、在build.gradle文件中对CMake进行配置

5、在代码中调用so库

• CMake中途不产生so库文件，但是编译apk的时候会把so库打包如apk,下图是运行效果和apk中的so库图