如何开发Android原生库并应用到Xamarin.Android

本文将向大家介绍如何使用Android Studio开发原生库，并将其应用到Xamarin.Android的方法步骤；

本文中我所使用的Android Studio版本和Visual Studio For Mac版本情况分别如下：

Android Studio

Visual Studio For Mac

下述内容在以上两个版本的开发环境中是有效的。

Android Studio开发部分

首先，新建一个支持C++的Android Studio项目；

选中 include C++ support。
然后一路next，在add an Activity to Mobole处选择加入一个Empty Activity，这样会比较省事。

然后一路next，完成项目创建；

添加一个Java类，这里取名NativeTest；

内容如下：

package suihan.com.nativedemo;

public class NativeTest {

    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    public static native String Test();
    
}

这里我将static { System.loadLibrary("native-lib"); }剪切到了这个类下，因为后面我们打包的JAR文件中并不包含自动生成的MainActivity类，如果这段代码依然留在这个类中会到os文件没有加载。当然具体的加载时机，你可以自行修改。

利用Android Studio的智能修复功能，就可以生成对应的native方法。我将代码补全成如下模样：

#include 
#include 

extern "C" JNIEXPORT jstring

JNICALL
Java_suihan_com_nativedemo_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}
extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_suihan_com_nativedemo_NativeTest_Test(JNIEnv *env, jclass type) {
    // TODO
    std::string test = "Test Native";
    return env->NewStringUTF(test.c_str());
}

这个时候，rebuild project就可以在app/build/intermediates/cmake/debug文件夹下看到生成的so文件；

然后我们需要打包成Jar文件。我们需要修改一下app的build.gradle文件。需要修改的地方如下：

1. 将apply plugin: 'com.android.application'该成apply plugin: 'com.android.library'；
2. 注释掉 applicationId 项；
3. 添加如下代码：

task makeJar(type: Copy) {
    //删除存在的
    delete 'build/libs/myNativeSdk.jar'
    //设置拷贝的文件
    from('build/intermediates/packaged-classes/release/')
    //打进jar包后的文件目录
    into('build/libs/')
    //将classes.jar放入build/libs/目录下
    //include ,exclude参数来设置过滤
    //（我们只关心classes.jar这个文件）
    include('classes.jar')
    //重命名
    rename ('classes.jar', 'myNativeSdk.jar')
}
makeJar.dependsOn(build)

最后的build.gradle文件内容是这样的：

apply plugin: 'com.android.library'

android {
    compileSdkVersion 28
    defaultConfig {
        //applicationId "suihan.com.nativedemo"
        minSdkVersion 14
        targetSdkVersion 28
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
            }
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
}

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0-rc02'
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.1.3'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:1.0.2'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.2'
}
task makeJar(type: Copy) {
    //删除存在的
    delete 'build/libs/myNativeSdk.jar'
    //设置拷贝的文件
    from('build/intermediates/packaged-classes/release/')
    //打进jar包后的文件目录
    into('build/libs/')
    //将classes.jar放入build/libs/目录下
    //include ,exclude参数来设置过滤
    //（我们只关心classes.jar这个文件）
    include('classes.jar')
    //重命名
    rename ('classes.jar', 'myNativeSdk.jar')
}
makeJar.dependsOn(build)

注意：build/intermediates/packaged-classes/release/路径是在Android Studio 3之后才是这样，如果是Android studio 2的话，应该是build/intermediates/bundles/default/，更早的版本也和这个路径不一样，具体的请自行搜索；

这个时候我们最好删除掉之前编译出来的build文件夹，在Terminal中输入命令行：./gradlew makeJar

然后，我们在app/build路径下就可以看到libs/myNativeSdk.jar，

好，现在原生库需要的文件已经准备完毕。

Xamarin.Android开发部分

1.新建一个Bindings Library项目；

在NativeBindingLib项目的Jars中加入前面我们生成的myNativeSdk.jar文件；

添加时最好是以链接的方式添加，这样一来，我们修改原生库的时候就不需要重新添加文件了，只要重新编译一下这个项目就可以了。

编译Binding项目后，在NativeTest项目中添加对他的引用。

下面我们添加so文件，这里我们在NativeTest项目新建一个lib文件夹，并在里面新建如下这几个文件夹，分别对应前面生成的4中架构的so文件，并将对应的so文件添加到其中，添加时注意同前面一样以链接的方式添加。

我们需要将每一个so文件的Build Action改为AndroidNativeLibrary；

然后通过reveal in Find功能打开NativeTest项目所在的文件夹，对该项目的.csproj文件进行编辑，打开后找到每一个so文件的添加配置，在配置中加入对应的属性；

修改MainActivity文件的内容，以调用原生接口：

using Android.App;
using Android.Widget;
using Android.OS;
using Suihan.Com.Nativedemo;

namespace NativeTest {
    [Activity(Label = "NativeTest", MainLauncher = true, Icon = "@mipmap/icon")]
    public class MainActivity : Activity {
        int count = 1;

        protected override void OnCreate(Bundle savedInstanceState) {
            base.OnCreate(savedInstanceState);

            // Set our view from the "main" layout resource
            SetContentView(Resource.Layout.Main);

            // Get our button from the layout resource,
            // and attach an event to it
            Button button = FindViewById(Resource.Id.myButton);

            button.Text = Suihan.Com.Nativedemo.NativeTest.Test();

            //button.Click += delegate { button.Text = $"{count++} clicks!"; };
        }
    }
}

完成这一系列配置后，运行项目，可见如下效果：

真机的效果，调用arm64-v8a架构

虚拟机的效果，调用x86架构

至此我们已经完成了对原生库的应用。

调试原生库时的注意事项

后面我们可能会需要对原生库进行修改，为了节省调试时间，我们最好是在原生环境下将代码调试好。这个时候我们需要把app的build.gradle文件修改回来。

1. 将apply plugin: 'com.android.library'恢复为 apply plugin: 'com.android.application'；
2. 恢复 applicationId 项；

然后就可以运行程序了。

调试好代码后，要生成jar时，我们还是需要将build.gradle文件修改回去。

生成新的jar后，我们只需要重新编译一下Xamarin中的项目即可。

参考文献

Android Studio生成so文件的几种方式
Android studio3.1.3 打包jar，混淆
Using Native Libraries