NDK开发笔记之2：AndroidStudio3.3+Cmake+JNA例子

1 参考

• Java本地接口
• Android NDK官方文档
• JNI的替代者—使用JNA访问Java外部功能接口
• GitHub:java-native-access/jna

2 JNI与JNA

2.1 JNI

JNI（Java Native Interface,Java本地接口）是一种编程框架，使得Java虚拟机中的Java程序可以调用本地应用/库，也可以被其他程序调用。 本地应用/库一般是用其它语言（C、C++或汇编语言等）编写的，并且被编译为基于本机硬件和操作系统的程序/库。

JNI执行过程:

image

整个过程，如果全部是分开，一步一步分开手动实现就比较复杂，但是Android Studio和Android SDK已经为安卓开发者提供了强大的NDK工具包，使得IDEA自动为我们做了很多步骤，比如快速生成头文件，可以直接在Android Studio上写c/c++代码，交叉编译出多种cpu平台的的链接库文件，然后打包进apk,集成链接库文件到安卓项目。

Android Studio项目开发带JNI的项目配置过程可以参考NDK开发笔记之1：AndroidStudio3.3配置Ndk和集成OpenCV4.0一个简单例子

优点：

• JNI可以实现java调c/c++的函数，也能实现c/c++调java层的方法

缺点：

• 使用过程步骤多，较复杂

2.2 JNA

JNA（Java Native Access）是建立在JNI技术基础之上的Java类库，它可以使我们很方便的使用Java直接访问动态链接库中的函数。

JNA执行过程:

image

优点：

• JNA相对于JNI只需要我们写Java代码而不用写JNI那层接口代码。

缺点：

• JNA不能完全替代JNI，JNA只能实现Java访问C函数，作为一个Java框架，自然不能实现C语言调用Java代码

2.2.1 AndroidStudio3.3+Cmake+JNA例子

目的：快速实现java层调用c的add()函数。

1 下载JNA相关库文件

jna项目地址

我们可以把jna项目克隆下来。然后进入里面的dist文件夹。

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2 找到jna-min.jar，导入AS项目

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3 找到相关安卓平台的libjnidispatch.so文件，导入到AS项目

比如解压android-aarch64.jar，即可找到arm64-v8a的so文件。其它平台也是一样的获取方法。

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主要在app的build.gradle中添加下处理META-INF错误的配置

android {
...
   //处理所有报META-INF/*'的错误
    packagingOptions {
        pickFirst 'META-INF/*'
    }
...
}

4 配置AS项目c源码位置及编译

新建c源码文件夹及.c/.h文件,这里我只写了一个简单的c函数:

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hello.h

#ifndef JNADEMO_HELLO_H
#define JNADEMO_HELLO_H
int add (int x,int y);
#endif //JNADEMO_HELLO_H

hello.c

#include "hello.h"

/**
 *  int
 */
int add (int x,int y){
    return x+y;
}

5 新建本地库编译配置文件CMakeLists.txt

我一般是放在app模块的根目录:

image

CMakeLists.txt

# 设置Cmake的最低版本号
cmake_minimum_required(VERSION 3.6.0)

#############################################################引入头文件开始###############################################################################
# 引入opencv 头文件
set(headers ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/cpp/include)
include_directories(${headers})
#############################################################引入头文件结束###############################################################################


#############################################################引入链接库开始###############################################################################


#############################################################引入链接库结束###############################################################################

# 定义自己写的总库
add_library(hello

        SHARED

        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/cpp/hello.c
        )

# 如果需要其他NDK原生库的话，可自行在此处添加
find_library(log-lib

             log)



# 将第三方库以及自己写的库关联到需要用的NDK原生库中
target_link_libraries(
        hello
        ${log-lib})

6 app模块的build.gradle添加一些Cmake的配置

cmake编译配置：

android {
...
   defaultConfig {
   ...
       externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags "-std=c++11 -frtti -fexceptions"
                arguments "-DANDROID_STL=c++_shared"
                //abiFilters 'armeabi-v7a','arm64-v8a'
            }
        }
    ...
   }
...
}

c源码位置和依赖的链接库文件位置

android {
    ...
    sourceSets {
        main {
            jni.srcDirs = ["src/main/cpp"] //指定c/c++源码位置
            jniLibs.srcDirs = ['src/main/jniLibs']
        }
    }
    ...
}
    

CMakeLists.txt文件位置

android {
    ...
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path file('CMakeLists.txt')
        }
    
    ...
}

7 java层调用

定义c层函数对应的Java接口：

/**
 * @author newtrekWang
 * @fileName Clibrary
 * @createDate 2019/6/5 10:36
 * @email [email protected]
 * @desc 底层库函数
 */
public interface Clibrary extends Library {
    // 加载libhello.so文件
    Clibrary INSTANCE = Native.loadLibrary("hello",Clibrary.class);
    // 与c层的add函数相对应
   int add(int x,int y);
}

应用层调用函数：

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = "MainActivity";
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
                findViewById(R.id.button).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                int result = Clibrary.INSTANCE.add(1,2);
                Log.d(TAG, "onClick: >>>getInt: "+result);
                Toast.makeText(MainActivity.this, "getInt:"+result, Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });

    }
}

效果：

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可见应用已成功调用add()函数,输出结果。

demo地址

JNADemo