Android中的JNI和NDK编程实践

Android中的JNI开发

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JNI即Java Native Interface(b)，该接口使得java可以方便的调用C、C++等本地代码，弥补了因跨平台而受到的本地交互能力弱化问题。

本文开发环境：
系统：Windows8.1 64
IDE: Intellij IDEA

JNI开发流程：

1、在java中声明Native方法

public class JniDemo {
    static {
        System.loadLibrary("libjni-demo");
    }

    public static void main(String args[]){
        JniDemo jniDemo = new JniDemo();
        System.out.println(jniDemo.get());
        jniDemo.set("Hello World");
    }

    public native String get();
    public native void set(String str);
}

这段代码依次加载了so库并声明了两个Native方法get()和set()，它们的具体实现将在C/C++中。
2、编译java源文件获取JNI头文件
首先，请确认环境变量中配置了jdk路径
命令行下通过javac获取class文件

javac JniDemo.java

通过javah获取JNI头文件

javah JniDemo.class

生成的头文件如下：

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

#ifndef _Included_JniDemo
#define _Included_JniDemo
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     JniDemo
 * Method:    get
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JniDemo_get
  (JNIEnv *, jobject);

/*
 * Class:     JniDemo
 * Method:    set
 * Signature: (Ljava/lang/String;)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_JniDemo_set
  (JNIEnv *, jobject, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

JNIEXPORT、JNICALL：宏定义，用于指定JNI函数和本地方法实现之间的调用和链接规则,位置必须固定。
JNIEnv*：指向JNI环境的指针，提供对JNI接口访问的能力
jobject：类似于java中的this

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

这一小段代码用于指定该文件代码的整体编译风格

3、通过C/C++实现Java中预先声明的Native方法
C

#include 
#include "JniDemo.h"
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JniDemo_get(JNIEnv *env,jobject thiz){
    return (*env)->NewStringUTF(env,"Hello from JNI !");
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_JniDemo_set(JNIEnv *env,jobject thiz,jstring string){
        char* str = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,string,NULL);
        printf("%s\n",str);
        (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,string,str);
}

C++

#include <stdio.h>
#include "JniDemo.h"
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JniDemo_get(JNIEnv *env,jobject thiz){
    return env->NewStringUTF("Hello from JNI !");
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_JniDemo_set(JNIEnv *env,jobject thiz,jstring string){
        char* str = (char*)env->GetStringUTFChars(string,NULL);
        printf("%s\n",str);
        env->ReleaseStringUTFChars(string,str);
}

4、编译产生so/dll库,运行java代码
因为这里使用的windows系统，所以执行如下命令获取的是dll文件，如下：

gcc -shared -I D:\Java\jdk1.8.0_71\include -I D:\Java\jdk1.8.0_
71\include\win32 -fPIC C:\Users\horizon\Desktop\jni_demo.(c/cpp) -o C:\Users\horizon\Desktop\libjni-demo.dll

其中D:\Java\jdk1.8.0_71\include和D:\Java\jdk1.8.0_
71\include\win32分别对应引入jni.h和jni_md.h

在VM Options中配置dll文件路径，如图
打开Run->Edit Configurations->JniDemo在VM Options输入-Djava.library.path=[dll文件路径]

运行java代码结果如下：

Android中的NDK开发

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NDK是Android所提供的一个方便JNI开发的工具集合，可以大大简化开发的难度和流程，并有以下优点：

1. 提高代码安全性
2. 便捷的引入已有C/C++开源库
3. 便于平台间的移植，通过简单的配置可以很便捷的生成特定CPU平台的动态库（即so/dll文件）
4. 一定程度上提高执行效率

本要继续把实践写完整的，发现有一篇非常不错的文章，写的也很清楚，这里就直接贴上来了

Android Studio下的JNI开发（一）：NDK的配置

Android Studio下的JNI开发（二）：C/C++代码编写与编译

在开发实践的过程中出现了如图第二行的错误：

经过实践得出，必须完整的写入包名才能正常的生成C/C++代码的头文件。

OK,JNI与NDK的开发实践就到这里了，有疑问的朋友可在下方提出一起交流，