NativeActivity原理

写android纯c++的程序需要用到NativeActivity，这个NativeActivity就是一个一般的java类， 和普通的activity没有区别。

NativeActivity 是android sdk自带的一个activity。

android的纯c++的程序也是需要一个java虚拟机来运行的。

nativeActivity通过native_app_glu来启动我们的c++线程，传递各种activity事件给我的c++代码。
native_app_glu在ndk的sources\android目录里面，

将native_app_glu当做我们工程的静态库，这个静态库里面封装好了，会创建一个线程，
这个线程里面会调用一个android_main(android_app* pApplication)的函数，

因此，我们c++这边的入口函数就是android_main()

我们在这个android_main()函数里面的任务就是进行消息循环，做各种任务。

在AndroidManifest.xml文件里面指定入口activity为nativeactivity,

这样应用程序一启动，java虚拟机这边就开一个主线程，主线程创建一个活动，就是nativeactivity，


这个nativeactivity在创建的过程中就会去应用程序的.so动态链接库中寻找一个函数：__ANativeActivity_onCreate(


ANativeActivity, void* size_t)，然后调用这个函数，这个函数就是C++代码中的真正的入口函数，在这个入口函数里面


做写什么事情呢，请参考ndk里面的Native_app_glue。它是这样来实现的：


对这个传进来的ANativeActivity, 设置这个activity的各种是事件的回调函数：


activity->callbacks->onDestroy = onDestroy;
activity->callbacks->onStart = onStart;


设置完了之后就调用：

activity->instance = android_app_create(activity, savedState, savedStateSize);




过程就这么简单，完了，现在分析下android_app_create这个函数：




static struct android_app* android_app_create(ANativeActivity* activity,
        void* savedState, size_t savedStateSize) {


//首先创建一个android_app结构体，这个结构体参见android_native_app_glue.h
    struct android_app* android_app = (struct android_app*)malloc(sizeof(struct android_app));
    memset(android_app, 0, sizeof(struct android_app));


    android_app->activity = activity; //设置app的activity


    pthread_mutex_init(&android_app->mutex, NULL); //创建一个线程同步对象 mutex互斥体，
    pthread_cond_init(&android_app->cond, NULL); //创建一个条件变量。用于线程同步


//检查看看android系统之前是否已经为我们的应用程序保存过状态。有的话直接恢复就好了。
//还有比较重要的一条信息，android应用程序的屏幕方向变化的话，activity也要从新建立！！！！！
    if (savedState != NULL) {
        android_app->savedState = malloc(savedStateSize);
        android_app->savedStateSize = savedStateSize;
        memcpy(android_app->savedState, savedState, savedStateSize);
    }




//创建两个管道对象，用于线程读写消息时同步。
    int msgpipe[2];
    if (pipe(msgpipe)) {
        LOGE("could not create pipe: %s", strerror(errno));
        return NULL;
    }
    android_app->msgread = msgpipe[0];
    android_app->msgwrite = msgpipe[1];


//创建我们的线程，我们的代码就是运行在这个线程里面的，
    pthread_attr_t attr; 
    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
//这里指定了线程入口函数，和一个userdata数据就是android_app这个结构体。
    pthread_create(&android_app->thread, &attr, android_app_entry, android_app);


    //等待我们的线程启动.
    pthread_mutex_lock(&android_app->mutex);


//等待我们的线程启动，
    while (!android_app->running) {
        pthread_cond_wait(&android_app->cond, &android_app->mutex);
    }
    pthread_mutex_unlock(&android_app->mutex);


//我们的线程启动完了之后，返回这个结构体。这样activity的oncreate就完成了。
//主线程中剩下的代码就在做各种事件消息的路由。
    return android_app;
}








现在来看看我们的线程的入口函数：android_app_entry, 




static void* android_app_entry(void* param) {
//param是上面的函数创建线程的时候传进来的。
    struct android_app* android_app = (struct android_app*)param;


//创建应用程序config
    android_app->config = AConfiguration_new();
    AConfiguration_fromAssetManager(android_app->config, android_app->activity->assetManager);


//通过log打印应用的config
    print_cur_config(android_app);


//从主线程抓取消息用的
    android_app->cmdPollSource.id = LOOPER_ID_MAIN;
    android_app->cmdPollSource.app = android_app;
    android_app->cmdPollSource.process = process_cmd; //设置处理cmd的一个函数。
    android_app->inputPollSource.id = LOOPER_ID_INPUT;
    android_app->inputPollSource.app = android_app;
    android_app->inputPollSource.process = process_input;//输入事件处理函数，


//创建一个looper消息循环，抓取消息。
    ALooper* looper = ALooper_prepare(ALOOPER_PREPARE_ALLOW_NON_CALLBACKS);
    ALooper_addFd(looper, android_app->msgread, LOOPER_ID_MAIN, ALOOPER_EVENT_INPUT, NULL,
            &android_app->cmdPollSource);
    android_app->looper = looper;


    pthread_mutex_lock(&android_app->mutex);
    android_app->running = 1; //这里这么设置activity的oncreate函数就会退出。
    pthread_cond_broadcast(&android_app->cond);
    pthread_mutex_unlock(&android_app->mutex);


    android_main(android_app); //调用我们的代码的入口函数。在我们自己实现的的这个入口函数里面
//在消息循环里面不断的抓取消息处理，或做其他事情，直到控制退出，然后
//这个线程才会结束。


    android_app_destroy(android_app); //销毁android_app退出线程。
    return NULL;
}






处理cmd的函数：
static void process_cmd(struct android_app* app, struct android_poll_source* source) {
    int8_t cmd = android_app_read_cmd(app);
    android_app_pre_exec_cmd(app, cmd);
    if (app->onAppCmd != NULL) app->onAppCmd(app, cmd);
    android_app_post_exec_cmd(app, cmd);
}
处理输入的函数
static void process_input(struct android_app* app, struct android_poll_source* source) {
    AInputEvent* event = NULL;
    if (AInputQueue_getEvent(app->inputQueue, &event) >= 0) {
        LOGV("New input event: type=%d\n", AInputEvent_getType(event));
        if (AInputQueue_preDispatchEvent(app->inputQueue, event)) {
            return;
        }
        int32_t handled = 0;
        if (app->onInputEvent != NULL) handled = app->onInputEvent(app, event);//这里交给android_app的onInputEvent
//去处理，也就是我们自己写的输入处理函数。
        AInputQueue_finishEvent(app->inputQueue, event, handled);
    } else {
        LOGE("Failure reading next input event: %s\n", strerror(errno));
    }
}






typedef struct ANativeActivity {
    /**
     * 指向一个拥有各种事件回调函数的结构体指针，onStart，onResume，onPause，onStop，onDestroy
     */
    struct ANativeActivityCallbacks* callbacks;
    /**
     * The global handle on the process's Java VM.
     */
    JavaVM* vm;
    /**
     * JNI context for the main thread of the app.  Note that this field
     * can ONLY be used from the main thread of the process; that is, the
     * thread that calls into the ANativeActivityCallbacks.


    */
    JNIEnv* env;
    /**
     * The NativeActivity object handle.
     *
     * IMPORTANT NOTE: This member is mis-named. It should really be named
     * 'activity' instead of 'clazz', since it's a reference to the
     * NativeActivity instance created by the system for you.
     *
     * We unfortunately cannot change this without breaking NDK
     * source-compatibility.
     */
    jobject clazz;
    /**
     * Path to this application's internal data directory.
     */
    const char* internalDataPath;
    
    /**
     * Path to this application's external (removable/mountable) data directory.
     */
    const char* externalDataPath;
    
    /**
     * The platform's SDK version code.
     */
    int32_t sdkVersion;
    
    /**
     * This is the native instance of the application.  It is not used by
     * the framework, but can be set by the application to its own instance
     * state.
     */
    void* instance; //这个用于指向android_app了。
    /**
     * Pointer to the Asset Manager instance for the application.  The application
     * uses this to access binary assets bundled inside its own .apk file.
     */
    AAssetManager* assetManager;
} ANativeActivity;