QtAndroid详解(4)：JNI调用Android系统功能(1)

    前面几篇我们讲解了 QtAndroid 名字空间的基本用法，这次我们使用前面讲过的方法和类库，展示一些简单的小示例。我在《Qt on Android核心编程》一书中主要通过“继承 QtActivity ，实现自己的 Activity 并添加 static 方法”这种形式来调用 Android 系统的一些功能。这一系列的文章，我们主要使用 Qt 5.3 里引入的 QtAndroid 名字空间内的方法和 QAndroidJniObject 类来展示 Qt 中如何进行 JNI 调用，只在必要时才重写 QtActivity 。

        Qt on Android 应用，根据你的需求，经常会调用到 Android 系统提供的一些功能，比如判断网络连接、获取外部存储路径，或者缓存文件目录等等。这些经常被朋友问到，我会在这一系列文章中慢慢把 Qt on Android 开发中经常用到的功能点都演示一下。希望对大家有所帮助。

示例介绍

    示例很简单，使用 Qt Widgets 来展示。下图是效果：

    如上图所示，界面非常简陋，点下 Refresh 按钮，就获取一些 Android 系统信息和当前应用的一些信息，放在 QListWidget 中。包括下面的内容：

• 手机的 Android 版本
• 网络状态和网络信息
• 手机的数据目录
• 手机外部存储目录
• 手机的照片、音乐、视频、铃声等目录
• 应用的路径
• 安装后，系统保留的 APK 的位置
• 应用的 files 目录

源码分析

    代码没什么逻辑可讲……都在下面了：

#include "widget.h"
#include <QVBoxLayout>
#include <QListWidgetItem>
#include <QtAndroid>
#include <QAndroidJniEnvironment>
#include <QAndroidJniObject>
#include <QDebug>

using namespace QtAndroid;

#define CHECK_EXCEPTION() \
    if(env->ExceptionCheck())\
    {\
        qDebug() << "exception occured";\
        env->ExceptionClear();\
    }

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(this);
    m_refresh = new QPushButton("Refresh");
    connect(m_refresh, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(onRefresh()));
    layout->addWidget(m_refresh);
    m_list = new QListWidget();
    layout->addWidget(m_list, 1);
}

Widget::~Widget()
{

}

void Widget::onRefresh()
{
    m_list->clear();
    QAndroidJniEnvironment env;

    //get Android SDK version
    m_list->addItem(QString("SDK版本:%1").arg(androidSdkVersion()));

    QAndroidJniObject activity = androidActivity();
    //get network state
    QAndroidJniObject connectivity = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                "android/content/Context",
                "CONNECTIVITY_SERVICE",
                "Ljava/lang/String;");
    if(connectivity.isValid()){
        qDebug() << "connectivity id - " << connectivity.toString();
        CHECK_EXCEPTION()
        QAndroidJniObject connectivityService = activity.callObjectMethod(
                    "getSystemService",
                    "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object;",
                    connectivity.object<jstring>());
        CHECK_EXCEPTION()
        qDebug() << "got connectivity service - " << connectivityService.isValid();
        if(connectivityService.isValid())
        {
            QAndroidJniObject networkInfo = connectivityService.callObjectMethod(
                        "getActiveNetworkInfo",
                        "()Landroid/net/NetworkInfo;");
            CHECK_EXCEPTION()
                    qDebug() << "got NetworkInfo - " << networkInfo.isValid();
            if(networkInfo.isValid())
            {
                m_list->addItem(QString("网络状态：已连接(%1)").arg(networkInfo.toString()));
            }
            else
            {
                m_list->addItem("网络状态:未连接");
            }
        }
    }

    //get variable directories of Android System
    QAndroidJniObject externalStorageDir = QAndroidJniObject::callStaticObjectMethod(
                "android/os/Environment",
                "getExternalStorageDirectory",
                "()Ljava/io/File;"
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("外部存储目录:%1").arg(externalStorageDir.toString()));

    QAndroidJniObject dataDir = QAndroidJniObject::callStaticObjectMethod(
                "android/os/Environment",
                "getDataDirectory",
                "()Ljava/io/File;"
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("数据目录:%1").arg(dataDir.toString()));

    QAndroidJniObject dcim = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                "android/os/Environment",
                "DIRECTORY_DCIM",
                "Ljava/lang/String;"
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    QAndroidJniObject dcimDir = QAndroidJniObject::callStaticObjectMethod(
                "android/os/Environment",
                "getExternalStoragePublicDirectory",
                "(Ljava/lang/String;)Ljava/io/File;",
                dcim.object<jstring>()
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("照片目录:%1").arg(dcimDir.toString()));

    QAndroidJniObject music = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                "android/os/Environment",
                "DIRECTORY_MUSIC",
                "Ljava/lang/String;"
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    QAndroidJniObject musicDir = QAndroidJniObject::callStaticObjectMethod(
                "android/os/Environment",
                "getExternalStoragePublicDirectory",
                "(Ljava/lang/String;)Ljava/io/File;",
                music.object<jstring>()
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("音乐目录:%1").arg(musicDir.toString()));

    QAndroidJniObject movie = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                "android/os/Environment",
                "DIRECTORY_MOVIES",
                "Ljava/lang/String;"
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    QAndroidJniObject movieDir = QAndroidJniObject::callStaticObjectMethod(
                "android/os/Environment",
                "getExternalStoragePublicDirectory",
                "(Ljava/lang/String;)Ljava/io/File;",
                movie.object<jstring>()
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("视频目录:%1").arg(movieDir.toString()));

    QAndroidJniObject ringtones = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                "android/os/Environment",
                "DIRECTORY_RINGTONES",
                "Ljava/lang/String;"
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    QAndroidJniObject ringtonesDir = QAndroidJniObject::callStaticObjectMethod(
                "android/os/Environment",
                "getExternalStoragePublicDirectory",
                "(Ljava/lang/String;)Ljava/io/File;",
                ringtones.object<jstring>()
                );
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("铃声目录:%1").arg(ringtonesDir.toString()));

    //app's infomation
    QAndroidJniObject filesDir = activity.callObjectMethod(
                "getFilesDir",
                "()Ljava/io/File;");
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("应用文件目录:%1").arg(filesDir.toString()));

    QAndroidJniObject packageName = activity.callObjectMethod<jstring>("getPackageName");
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("应用包名:%1").arg(packageName.toString()));

    QAndroidJniObject appCacheDir = activity.callObjectMethod(
                "getCacheDir",
                "()Ljava/io/File;");
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("应用缓存目录:%1").arg(appCacheDir.toString()));

    QAndroidJniObject appInfo = activity.callObjectMethod(
                "getApplicationInfo",
                "()Landroid/content/pm/ApplicationInfo;");
    CHECK_EXCEPTION()

    QAndroidJniObject appClassName = appInfo.getObjectField<jstring>("className");
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("应用类名:%1").arg(appClassName.toString()));

    QAndroidJniObject appLocation = appInfo.getObjectField(
                "sourceDir", "Ljava/lang/String;");
    CHECK_EXCEPTION()
    m_list->addItem(QString("APK位置:%1").arg(appLocation.toString()));
}

    最恐怖的就是 onRefresh() 这个槽了，将近一百五十行代码，这不是好的编程实践，实际开发中尽量别这么干。

    其实在 Qt 中通过 JNI 调用 Android 功能，关键的就是两点：

1. Qt提供的API怎么用
2. Android类库怎么用

    Qt 提供的 API ，在“QtAndroid详解(1)：QAndroidJniObject”、"QtAndroid详解(2)：startActivity和它的小伙伴们"、"QtAndroid详解(3)：startActivity实战Android拍照功能"这三篇文章中已有详细讲解，不再赘述了。

    Android 类库这方面，我们搞 C++ 开发的朋友，可能不熟悉。不过没关系，可以通过 Android 在线 SDK 来学习，另外我这里提供的 Qt JNI 代码，都是实测可用的，里面演示一些功能的代码，如果需要，可以直接在项目中使用。

    好了，我们开始慢慢介绍吧。

Android版本获取

    这个很贴心，QtAndroid名字空间直接提供了一个方法： androidSdkVersion() 。它返回一个整数值，表示 Android SDK 版本号。

网络状态

    在 Android 中，有一个 ConnectivityManager 类，可以查询系统的网络状态。

    ConnectivityManager 类的 getActiveNetworkInfo() 方法可以获取到当前活跃的网络连接信息，它返回一个 NetworkInfo 类的实例。如果未联网，这个方法返回 null 。

    ConnectivityManager 在 Android 系统里以一个服务存在，需要通过 Context 的 getSystemService() 方法来获取到这个服务。 getSystemService() 接受一个代表服务名字的字符串作为参数。对于网络连接管理服务，名字是 CONNECTIVITY_SERVICE ，它是 Context 类的静态成员变量。

    获取网络连接管理服务的 Java 代码如下：

Context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);

    这些都是 Android Java 背景知识，现在来看 Qt JNI 代码。一行一行过。

    QAndroidJniObject connectivity = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                "android/content/Context",
                "CONNECTIVITY_SERVICE",
                "Ljava/lang/String;");

    这行代码使用获取 Context 类的静态成员 CONNECTIVITY_SERVICE ，保存在 connectivity 对象里，我们在获取 ConnectivityManager 时需要它。

        QAndroidJniObject connectivityService = activity.callObjectMethod(
                    "getSystemService",
                    "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object;",
                    connectivity.object<jstring>());

    这行代码调用 Context 的 getSystemService 方法来获取 ConnectivityManager 实例。我们需要一个 Context 实例，刚好 QtAndroid::androidActivity() 方法能返回一个给我们。

    拿到了 ConnectivityManager 实例，就该调用它的 getActiveNetworkInfo() 方法来获取当前的活动连接了。下面是代码：

    QAndroidJniObject networkInfo = connectivityService.callObjectMethod(
                "getActiveNetworkInfo",
                "()Landroid/net/NetworkInfo;");

    QAndroidJniObject 有个方法叫 isValid() ，当它返回 true 时代表它拿的 JNI 对象正常可用， false 就代表没拿到可用的 JNI 对象，一般也就是 Java 里的 null 。所以，我认为networkInfo.isValid() 为 true 说明网络连接正常。

    其它的都是辅助性代码，看最前面的源码好了。

Android系统的各种目录

    示例里的各种系统级的目录，都是通过 android.os.Enviroment 这个类获取的。

    我们先说图片、视频、铃声这些吧，他们通过 getExternalStoragePublicDirectory(String) 方法获取。Android给每个公共存储目录提供了一个字符串类型的名字，定义为 Enviroment 类的静态成员变量。所以，我们使用 Qt JNI 获取这些目录的步骤是：

1. 获取目录类型名
2. 调用getExternalStoragePublicDirectory

    按照这个逻辑来看获取图片目录的代码，关键的就下面两行：

    QAndroidJniObject dcim = QAndroidJniObject::getStaticObjectField(
                "android/os/Environment",
                "DIRECTORY_DCIM",
                "Ljava/lang/String;"
                );

    QAndroidJniObject dcimDir = QAndroidJniObject::callStaticObjectMethod(
                "android/os/Environment",
                "getExternalStoragePublicDirectory",
                "(Ljava/lang/String;)Ljava/io/File;",
                dcim.object<jstring>()
                );

    我们使用 QAndroidJniObject::getStaticObjectField() 方法来获取 Java 类 Enviroment 的静态成员变量，然后使用 callStaticObjectMethod 调用 getExternalStoragePublicDirectory 方法。

当前应用信息

    当前应用的一些信息，可以通过 Android 里的 Activity 类获取。

    我们需要一个 Activity 对象，在 Qt on Android 应用里，对应的类是 QtActivity ，之前在“QtAndroid详解(3)：startActivity实战Android拍照功能”中我们已经介绍过了。不多说了。

    获取当前应用 files 目录的代码如下：

    QAndroidJniObject filesDir = activity.callObjectMethod(
                "getFilesDir",
                "()Ljava/io/File;");

    它的返回结果就是 /data/data/an.qt.SystemInfo/files ，实际上使用 Qt 的 QDir::currentPath() 方法能得到同样的结果。

--------

    好啦，这次就到这里吧。下一次我们会展示更有意思的一些实用功能，如让手机震动、让屏幕常亮、动态切换横屏竖屏等。再再往后可能还会介绍调节音量、调整屏幕亮度、使用推送、通知栏、选取联系人等等，不过要看我的时间哈。

    回顾一下：

• QtAndroid详解(3)：startActivity实战Android拍照功能
  
• QtAndroid详解(2)：startActivity和它的小伙伴们
• QtAndroid详解(1)：QAndroidJniObject
• Qt on Android专栏