关于NDK和jni你究竟了解多少？

首先我们要知道Java是如何调用c/c++的

什么是JNI

java native interface（java本地接口）
ABI: application binary interface (应用程序二进制接口)

简介

JNI是Java语言提供的Java和C/C++相互沟通的机制，Java可以通过JNI调用本地的C/C++代码，本地的C/C++的代码也可以调用java代码。JNI 是本地编程接口，Java和C/C++互相通过的接口。Java通过C/C++使用本地的代码的一个关键性原因在于C/C++代码的高效性。

NDK是一系列工具的集合。它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。这些工具对开发者的帮助是巨大的。它集成了交叉编译器，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。它可以自动地将so和Java应用一起打包，极大地减轻了开发人员的打包工作。

为什么要使用JNI

• 复用很多优秀的c/c++代码
  
  • ffmpeg 多媒体播放器
  • opencv 图形识别引擎
  • 7-zip 压缩
  • opencore 视频播放
• 效率问题
  
  • java代码跨平台，不直接操作硬件，虚拟机解释执行。垃圾回收机制。
  • art 在安装apk应用程序的时候，把apk里面的dex翻译成机器码（apk的体积会变大）
  • c代码直接操作硬件，程序员可以手工的释放内存
• 应用场景问题
  
  • c代码可以直接操作硬件。
  • java代码只能操作虚拟机(一次编译到处执行)
  • 智能家居操作硬件
  • 车载电脑（obd: onboard debug system)
• 特殊业务逻辑
  
  • c代码反编译困难，调试困难。
  • java代码反编译容易，很容易看懂。

怎么使用JNI

• 看懂c代码（ 有c语言基础）
• 懂流程 （熟悉jni的规范）
• 熟练（NDK 工具 native develop kits）

开发工具

dev-cpp.exe
1. 轻量级开发工具
2. 编译器gcc c99标准

Java通过JNI机制和C/C++沟通的具体步骤
- 1、编写包含native本地方法的java类
- 2、通过javah工具生成C/C++语言的头文件
- 3、使用C/C++语言实现头文件
- 4、使用交叉编译工具对C/C++本地代码进行编译
- 5、最后通过链接生成*.so可执行的C/C++库

实际执行Java代码去和本地的C/C++代码互相沟通

JNI中的JavaVM与JNIEnv对象

在标准的Java平台下，每个Process里可以产生很多JavaVM对象，每个JavaVM对象都有一个与之对应的JavaVM对象，但是在Android平台上，每个Process只能产生一个DalvikVM对象，也就是说在一个Android的进程中是通过有且只有一个虚拟器对象来服务所有Java和C++代码的。

• 1、JNIEnv 内部包含一个Pointer，Pointer指向Dalvik的JavaVM对象的Fanction Table,JNIEnv 关于程序执行环境的众多函数正是来源于Dalvik虚拟机
• 2、Android中每当一个Java线程第一次要调用本地C/C++代码时，Dalvik虚拟机实例会为该Java线程产生一个JNIEnv *指针
• 3、Java每条线程在和C/C++互相调用时，JNIEnv*是相互独立的，互不干扰
  4、每本地的C/C++代码想获得当前线程所要使用的JNIEnv时，可以使用Dalvik VM对象的Java VM* jvm->getEnv()方法，该方法即会返回当前线程所在的JNIEnv*

Java、Dalvik VM、C/C++的运行机制与流程 在Android的NDK中，Java、C/C++、Dalvik VM关系如下：

• 1、java的dex字节码和C/C++的*.so同时运行DalvikVM之内，共同使用一个进程空间。每次使用jni调用c/c++开辟一个线程去处理
• 2、java和C/C++可以相互调用，调用的关键是DalvikVM
• 3、一般而言，比较经典的模式是Java通过JNI的C组建和C++相互沟通，一般业务处理放在C/C++中
• 4、C++代码处于核心控制地位更具价值

当java需要C/C++代码时，在DalvikVM虚拟机中加载动态链接库时，会先调用JNI_Onload()函数，此时就会把javaVM对象的指针存储于C层JNI组建的全局环境中，在JAVA层调用C层的本地库函数时，调用C本地函数线程必然通过Dalvik VM来调用C本地函数，测试Dalvik虚拟机会为本地的C组建实例化一个JNIEnv指针，该指针指向Dalvik虚拟机的具体函数列表，当JNI的C组件调用java层方法和属性时，需要通过JNIEnv指针来进行调用。

当C++组件主动调用Java层方法时，需要通过JNI的C组件把JNIEnv指针传递给C++组件，此后，c++组件即可通过JNIEnv指针来掌控Java层代码。

NDK和jni的区别

对于JNI和NDK很多Android开发初学者没有搞明白这个问题:
- JNI是Java调用Native机制，是Java语言自己的特性全称为Java Native Interface
- 类似的还有微软.Net Framework上的p/invoke，可以让C#或Visual Basic.NET可以调用C/C++的API，所以说JNI和Android没有关系
- 在PC上开发Java的应用，如果运行在Windows平台使用JNI是是经常的，比如说读写Windows的注册表。- 而NDK是Google公司推出的帮助Android开发者通过C/C++本地语言编写应用的开发包，包含了C/C++的头文件、库文件、说明文档和示例代码
- 我们可以理解为Windows Platform SDK一样，是纯C/C++编写的，但是Android并不支持纯C/C++编写的应用
- 同时NDK提供的库和函数功能很有限，仅仅处理些算法效率敏感的问题

总结总会有收获。相信自己。

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