NDK开发 从入门到放弃(一：基本流程入门了解)

一、前言

● NDK

Native Development Kit（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/C++的动态库，并能自动将so和java一起打包成apk。

● JNI

Java Native Interface（JNI）标准是java平台的一部分，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C/C++代码，C/C++的代码也可以调用java代码。

● JNI与NDK的关系

NDK可以为我们生成了C/C++的动态链接库，JNI是java和C/C++沟通的接口，两者与android没有半毛钱关系，只因为安卓是java程序语言开发，然后通过JNI又能与C/C++沟通，所以我们可以使用NDK+JNI来实现“Java+C”的开发方式。

● 为什么要NDK开发

NDK开发具有以下优点：
1. 项目需要调用底层的一些C/C++的一些东西（java无法直接访问到操作系统底层（如系统硬件等）），或者已经在C/C++环境下实现了功能代码（大部分现存的开源库都是用C/C++代码编写的。），直接使用即可。NDK开发常用于驱动开发、无线热点共享、数学运算、实时渲染的游戏、音视频处理、文件压缩、人脸识别、图片处理等。
2. 为了效率更加高效些。将要求高性能的应用逻辑使用C/C++开发，从而提高应用程序的执行效率。但是C/C++代码虽然是高效的，在java与C/C++相互调用时却增大了开销；
3. 基于安全性的考虑。防止代码被反编译，为了安全起见，使用C/C++语言来编写重要的部分以增大系统的安全性，最后生成so库（用过第三方库的应该都不陌生）便于给人提供方便。（任何有效的代码混淆对于会smail语法反编译你apk是分分钟的事，即使你加壳也不能幸免高手的攻击）
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。

二、安装与配置

首先我们在Android Studio下新建一个安卓项目。然后打开Project Structure界面，如下：

在SDK Location目录下，有SDK和NDK的路径，而这里我们暂时还未下载配置过NDK，故我们需要点击Download Android NDK来进行下载（Android Studio还是很强大的，相比Eclipse能省不少事）。这里Android Studio会下载最新版本的NDK进行安装，默认会下载保存在SDK的路径下。我们在上图中还能看到有一段介绍文字，说SDK以及NDK的路径配置会保存在local.properties文件内，安装完成后我们刷新Project，进local.properties文件查看也能看到SDK与NDK的路径。


NDK下载配置完成之后，需要在gradle.properties文件中加上一行：

android.useDeprecatedNdk=true

接下来，我们借助强大的Android Studio的插件功能，在External Tools下配置两个非常有用的插件。进入Settings–>Tools–>ExternalTools，点击+号增加。

javah -jni命令，是根据java文件生成.h头文件的，会自动根据java文件中的类名（包含包名）与方法名生成对应的C/C++里面的方法名。下面是参数配置及其含义：
1. Program: $JDKPath$\bin\javah.exe 这里配置的是JDK目录下的javah.exe的路径。
2. Parametes: -classpath . -jni -d $ModuleFileDir$/src/main/jni $FileClass$ 这里$FileClass$指的是要执行操作的类名（即我们操作的文件），$ModuleFileDir$/src/main/jni表示生成的文件保存在这个module目录的src/main/jni目录下。
3. Working: $ModuleFileDir$\src\main\java module目录下的src\main\java目录（不是很理解）。
使用方式：选中java文件—>右键—>External Tools—>javah-jni，将生成jni文件夹以及文件夹下的 包名.类名的.h头文件 （名字过长，我们可以自己重命名）。

ndk -build命令，是根据C/C++文件生成so文件的。下面是参数配置及其含义：
1. Program: F:\apk\sdk\ndk-bundle\ndk-build.cmd 这里配置的是ndk下的ndk-build.cmd的路径（根据实际情况填写）。
2. Working: $ModuleFileDir$\src\main\
使用方式：选中C/C++文件—>右键—>ExternalTools—>ndk-build，将在main文件夹下生成libs文件夹以及多个so文件，我们可以移动至jniLibs目录下去。

三、简单实例

接下来我们创建一个访问本地C/C++方法的java类。

public class JniTest {
    /**
     * 将用C++代码实现，在android代码中调用的方法：获取当前app的包名
     * @param o
     * @return
     */
    public static native String getPackname(Object o);

    /**
     * 加载so库或jni库，在使用到该库之前加载就行，不一定非要写在这个类内
     * 系统自己会判断扩展名是dll还是so,这里加载libJNI_ANDROID_TEST.so
     */
    static {
        System.loadLibrary("JNI_ANDROID_TEST");
    }
}

注意JNI_ANDROID_TEST这个Library名字，之后还会需要用到，要保持一致。该类提供了一个static的native方法，该方法将用来获取app的包名。然后对该文件执行javah -jni操作，生成对应的.h头文件。

如图，已经根据我们的java类生成了对应的.h文件，文件名为包名_类名.h，我们可以手动改名为jnitest.h，里面只有一个方法，返回值为String（jstring），方法名为Java_类的包名_类名_方法名（包名中的分级不是用.而是_），前面两个参数是C++里面必须有的（JNIEnv代表指向JVM的指针，jclass是调用该方法的java对象），第三个就是我们java类的方法里面的参数Object。注意，这是java函数与C++函数对应的静态注册方法，即通过特定的规则来写，此处方法名可以随意起名字，然后还可以用动态注册的方式关联两个方法（显然，静态注册要简单一些）。
然后我们新建一个C++文件，取名为jnitest.cpp，写上需要include的文件，从.h文件中复制方法过来（方法名、参数类型、返回值等必须一致！血与泪的教训）。

至此，.h文件和c++文件均已完成，接下来还需要在这个jni目录下增加两个文件，Android.mk和Application.mk。
Android.mk，注意LOCAL_MODULE的值与之前的名字相对应，LOCAL_SRC_FILES的值写c++文件的名字，这两个值成对设置，可设置多组。（:=是赋值的意思，$是引用某变量的值。）

里面的符号正确的应该是:=，代码中已更正，图片里面的更换麻烦就没改了。很奇怪，我当初写的时候编译运行好像是没出错是正常的…（Tips.20170519）

LOCAL_PATH := $(call my-dir)     // 设置当前的编译目录（Android.mk所在的目录） 

include $(CLEAR_VARS)            // 清除LOCAL_XX变量（LOCAL_PATH除外）
LOCAL_MODULE := JNI_ANDROID_TEST  // 指定当前编译模块的名称  
LOCAL_SRC_FILES := jnitest.cpp    // 编译模块需要的源文件
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) // 指定编译出的库类型，BUILD_SHARED_LIBRARY：动态库；BUILD_STATIC_LIBRARY：静态库， BUILD_EXECUTEABLE指：可执行文件

在一个Android.mk文件中配置多个Module的方式如下（include$(CLEAR_VARS)、include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)两个语句也需要加上）：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := JNI_STATIC_ANDROID_TEST
LOCAL_SRC_FILES := jnistaticutils.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := JNI_DYNAMIC_ANDROID_TEST
LOCAL_SRC_FILES := jnidynamicutils.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Application.mk，APP_ABI有四种类型（默认armeabi），armeabi、armeabi-v7a、x86、mips，设置时以空格隔开，all表示所有。该文件中有个可选配置的APP_MODULES，类似于上面Android.mk文件中的LOCAL_MODULE，以空格隔开，且会覆盖掉Android.mk文件中的LOCAL_MODULE设置（比如Android.mk文件中的写了两个jni库的配置，LOCAL_MODULE := JNI1、LOCAL_MODULE := JNI2，而Application.mk中设置的APP_MODULES := JNI1，则只能生成JNI1的so文件，要生成JNI2的so文件的时候会报错，除非写成APP_MODULES := JNI1 JNI2，这里我们直接省略默认使用Android.mk中的）。

APP_ABI := all

接下来我们需要对C++文件执行ndk-build操作，生成相应的so文件。

如图，在main/libs目录下生成了多个so文件，名字为lib+我们指定的库名（同时还生成了obj文件夹，不知是什么东西）。
这时候我们可以在main目录下新建jniLibs文件夹，把生成的libs文件夹内的东西均复制过去，删除新生成的jni、libs、obj三个文件夹。然后在Activity中测试调用，在TextView上显示我们通过C++代码实现的方法getPackname获取app的包名了。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.tv_app_package_name);
        tv.setText("packageName: " + JniTest.getPackname(MainActivity.this));
    }
}

测试能正确得到包名，说明调用成功了。我们可以把JniTest类以及so文件给别人去使用，这样别人是看不到我们的代码实现的，能很好的保护我们的源码。

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以上内容大部分来自网络，整理并测试过后，给出自己的一个理解以及详细图文操作步骤，本文仅供新手参考。本人也刚开始接触，文中可能存在错误之处，请谨慎。