eclipse android jni 和 ndk以及调用过程--tread

乱叨叨

因为要实现通过jni和串口通信，考虑用ndk方式，最近把自己折腾疯了，换一个电脑又折腾了一次，每次都是迷迷糊糊，百度百度，赶紧趁有印象记下来，下次不用到处找了，来个基础的总结帖。

==可能参考性不是很大了，因为别人用eclipse最后才用这个，其实最开始是用as，等下次再as上面再调试一次再来写不一样的地方。

配置

1、下载所需要的ndk版本

我用的是最新的r10。打开Eclipse，点Window->Preferences->Android->NDK,设置NDK路径。

question： 为何我的打开不出现NDK选项呢？

answer: 如果用的是android打包好的adt bundle，就会出现这个问题。目前官方就不再提供bundle的版本下载，先下载eclipse，然后在eclipse上安装adt，只要是全选，这个时候是不存在没有NDK选项这个问题的。但是很多以前下载的bundle版本的，是没有NDK这个选项的，这个时候就需要我们手动去安装，步骤如下：

   1. Help-->Install New Software... --> Work with 输入 https://dl-ssl.google.com/android/eclipse/。
   2.在打开的窗口出现的列表中会出现Developer tools，将其全选。
   3.点击Next。若有提示就点击OK，一路下去。最后提示你重启Eclipse(ADT)。

重启后发现 Window->References->Android 里面有NDK设置选项了。

2、新建一个Android工程

在工程上右键点击Android Tools->Add Native Support…,然后给我们的.so文件取个名字，例如:tread，注意，不要再加lib，它前面是有lib三个字母。
这时候工程就会多一个jni的文件夹，jni下有Android.mk和tread.cpp文件。Android.mk是NDK工程的Makefile，tread.cpp就是NDK的源文件。

！！！注意：在Android.mk文件中，修改过程容易遇到Android.mk: * missing separator. Stop.错误，原因在于：$符号前面必须加一个空格或者是=后面的数据和=号之间也要用一个空格隔开。

3、编写java类对C++/C 进行调用

写上需要的类名，例如：private static native String helloWorld();
再加上下面这段，之后进行库的加载以用来调用里面方法。

static { 
　　System.loadLibrary(库名（注意，不加lib）); 
　　} 

4、生成.h头文件

==JNI接口的命名规范：
Java_ + 调用该方法的包名(包名的点用代替) + + 调用该接口的类名 + _ + 方法名，对于实例方法，有两个参数是必要的，一个JNI的环境指针JNIEnv *，另一个是调用该方法的Java实例jobject，所以，如果自己直接写函数名很麻烦，对照还容易出错，so，自动生成头文件最方便。
参考链接：http://blog.csdn.net/sunnyfans/article/details/16916451。

（1） 一般用法是转到android项目bin/classes目录下，然后执行：
javah -classpath ./ -d ../../jni -jni com.example.hellojni.HelloJni
个人习惯直接用：
在项目根目录下，直接执行：
javah -classpath ./bin/classes -d ./jni -jni com.example.hellojni.HelloJni这种风格。
执行后会在项目目录下生产jni文件夹，里面存放着自动生产的.h文件com_example_hellojni_HelloJni
（2）如果不想用命令可以用eclipse自动生成，选项实在太多，我试过，但是很快就忘记了，参照楼下这个链接吧
http://www.oschina.net/question/1402563_133543?fromerr=UQ70Bga3
二者区别：一个在项目马上就看到头文件，一个需要从classes目录下拷贝到jni目录下。

拓展分析：
（1）javah

javah [选项] <类> 
    -help 输出此帮助消息并退出     -classpath <路径> 用于装入类的路径     -bootclasspath <路径> 用于装入引导类的路径     -d <目录> 输出目录     -o <文件> 输出文件（只能使用 -d 或 -o 中的一个）     -jni 生成 JNI样式的头文件（默认）     -version 输出版本信息     -verbose 启用详细输出     -force 始终写入输出文件 使用全限定名称指定 <类> 

(2)jni的JNIEnv指针和jobject指针

Java本地接口(Java Native Interface (JNI))允许运行在Java虚拟机(Java Virtual Machine (JVM))上的代码调用本地程序和类库，或者被它们调用，这些程序和类库可以是其它语言编写的，比如C、C++或者汇编语言。
在JNI中，本地函数是通过一个独立的.c或.cpp文件来实现的(C++为JNI提供的界面会更简洁一些)。当JVM调用该函数时，它传递了一个JNIEnv指针、一个jobject指针和通过Java方法定义的Java参数，JNI函数的形式如下：

JNIEXPORT void JNICALL Java_ClassName_MethodName 
　　(JNIEnv *env, jobjectobj) 
　　{ 
　　//Method native implemenation 
　　}

重要：：：env指针是一个包含了JVM接口的结构，它包含了与JVM进行交互以及与Java对象协同工作所必需的函数，JNI函数可以在本地数组和Java数组类型之间、本地字符串和Java字符串类型之间进行转换，其功能还包括对象的实例化、抛出异常等(如：java用的是unicode编码，而c用的是ascii编码，实现转换后再传递）。基本上您可以使用JNIEnv来实现所有Java能做到的事情，虽然要简单很多。
本地方法将JNI界面指针当作一个参数，如果在同一个Java线程中，出现对该本地方法的多重调用，JVM则保证传递相同的界面指针到本地方法。不过，一个本地方法可以被不同的Java线程调用，因而也可能会收到不同的JNI界面指针。
jobject指向在此java代码实例化的java对象LocalFunction的一个句柄，相当于this指针。（如果是static则传进来的是jclass)
　　本地方法是通过System.loadLibrary方法加载的，在以下的例子中，类的初始化方法加载了一个指定平台的本地类库，该类库定义了本地方法：

packagepkg; 
　　class Cls { 
　　native double f(inti, String s); 
　　static { 
　　System.loadLibrary(pkg_Cls"); 　　} 　　}

5、根据头文件编写自己的c++/c文件并编译

（1）配置一个Builder

（a）Project->Properties->Builders->New，新建一个Builder。
（b）在弹出的【Choose configuration type】对话框，选择【Program】，点击【OK】：
（c）在弹出的【Edit Configuration】对话框中，配置选项卡【Main】。
在“Name“中输入新builders的名称（这个名字可以任意取）。
在“Location”中输入nkd-build.cmd的路径(建议放在根目录下面，路径不能有空格和中文)。根据各自的ndk路径设置，也可以点击“Browser File System…”来选取这个路径。
在“Working Diretcoty”中输入jni项目位置（也可以点击“Browse Workspace”来选取目录）。
（d）继续在这个【Edit Configuration】对话框中，配置选项卡【Refresh】。
勾选“Refresh resources upon completion”，
勾选“The entire workspace”，
勾选“Recuresively include sub-folders”。
（e）继续在【Edit Configuration】对话框中，配置选项卡【Build options】。
勾选“After a “Clean””，(勾选这个操作后，如果你想编译ndk的时候，只需要clean一下项目 就开始交叉编译)
勾选“During manual builds”，
勾选“During auto builds”，
勾选“Specify working set of relevant resources”。
点击“Specify Resources…”勾选工程中新建的“jni“目录，点击”finish“。 点击“OK“，完成配置。

扩展：ndk-build也可以在命令行中进行，参考：http://blog.csdn.net/smfwuxiao/article/details/8523087

6、遇到问题

（1）include “utils/Log.h”和include “JNIHelp.h”等缺失

==》这两个在ndk里面并不提供支持，如果是用jni和系统服务，把库在系统中进行编译加载才有支持，ndk中不行。
输出log可以用#include

__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"hello","-----------set");

（2）Android NDK C++ JNI (no implementation found for native…)

可能原因有多种：
a.在函数调用之前没有调用System.loadLibrary() 。测试，如果你没有自定义JNI_OnLoad 函数，考虑加上，输出日志来判断是否库被成功加载。
b.如果你是用C++来处理，记得函数外面包裹extern “C”。

（3）Eclipse Ndk开发中的Method ‘NewStringUTF’ could not be resolved问题

解决：项目右键->属性->c/c++常规->Code Analysis，选择”Use project settings” 中的方法无法被解析（Method cannot be resolved）取消选择，应用->确定，然后刷新、清理、刷新、build项目。

（4）调用jni,运行一段时间，出现ReferenceTable overflow (max=1024)

原因：在jni方法中

jint *buf = buffer ? env->GetIntArrayElements(buffer, NULL) : NULL;

却没有进行释放。
解决：env->ReleaseIntArrayElements(buffer,buf,0);

（5）在java中用了thread循环不停的调用jni中的write函数，但是退出程序再进入，出现多个thread进行写操作。

原因：关掉了服务和应用，thread并没有很好的释放，还在进行写操作，并且无法控制。
解决：

handlerThread = new HandlerThread("threadone");   
handlerThread.start();   
mHandler =  new Handler(handlerThread.getLooper());   
mHandler.post(mRunnable); 

private Runnable mRunnable = new Runnable() {     

        public void run() {     
            if(!isStop){
                //这里进行jni 
                mHandler.post(mRunnable);
            }

        }    
    };
//最后在onDestory中进行退出操作
isStop = true;
mHandler.removeCallbacks(mRunnable); 
handlerThread.quit();
handlerThread = null;

==》停止thread可以调用stop(容易出问题)，或者像上面那个，在run()中设置停止位。求助：如果有更好的方式希望告诉我一声啊。handlerthread继承自thread，但是我后面直接用thread设置停止位，第一次thread还是会出现2个，不知道啥情况。。。。。。。。

（6）Unresolved inclusion jni.h

场景：导入一个jni ndk项目，出现头文件错误
参考链接：http://www.bubuko.com/infodetail-666021.html
解决方法：
一、方法一
1、关掉eclipse
2、打开项目的目录，找到.project，文本方式打开，这里有至少2个需要被删除。
移除以下内容。

<buildCommand> node with name org.eclipse.cdt.managedbuilder.core.genmakebuilder and all its children, 以及 <buildCommand> node with name org.eclipse.cdt.managedbuilder.core.ScannerConfigBuilder and its children. 

最后移除下面四行

<nature>org.eclipse.cdt.core.cnature</nature> 
<nature>org.eclipse.cdt.core.ccnature</nature> <nature>org.eclipse.cdt.managedbuilder.core.managedBuildNature</nature> <nature>org.eclipse.cdt.managedbuilder.core.ScannerConfigNature</nature>

3、删除 .cproject文件。
4、打开eclipse，选中项目，android tools 选择Add Native Support…搞定。
二、方法二：

1.Paths and Symbols中路径不正确，考虑修改Android.MK文件内容，比如增加空行等（注意Android文件中不需要有LOCAL_C_INCLUDES字段 ，系统会根据LOCAL_SRC_FILES自动添加需要的头文件，否则头文件将出现二义性），重新编译一次项目，Android.MK文件中LOCAL_SRC_FILES所依赖的头文件将会在Project Properties -> C/C++ General -> Paths and Symbols中被自动添加；
2.string.h、jni.h等C头文件“Unresolved inclusion”，考虑： NDK Project -> New -> Folder -> Advanced -> Link to alternate location(Linked Folder)，添加：D:\ADT\android-ndk-r9d\platforms\android-18\arch-arm\usr\include；
3.考虑：properties—>C/C++ General，关闭Code Analysis功能，解决大部分错误；

参考：1、关于thread文章：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920357.html
2、Handler HandlerThread AsyncQueryHandler 三者的关系：
http://www.cnblogs.com/moonvan/archive/2011/04/22/2024979.html

7、安卓开发之JNI编程详解

（1）、Java基本类型的传递

java中的基本类型包括boolean，byte，char，short，int，long，float，double这样几种，如果你用这几种类型做native方法的参数，当你通过javah-jni生成.h文件的时候，只要看一下生成的.h文件，就会一清二楚，这些类型分别对应的类型是jboolean，jbyte，jchar，jshort，jint，jlong，jfloat，jdouble。这几种类型几乎都可以当成对应的C++类型来用

(2)、String参数的传递

Java的String和C++的string是不能对等起来的，jstring是JNI中对应于String的类型，但是和基本类型不同的是，jstring不能直接当作C++的string用。
constchar*str;
　　
str=env->GetStringUTFChars(prompt,false);
env->ReleaseStringUTFChars(prompt,str);
在上面的例子中，作为参数的prompt不能直接被C++程序使用，先做了如下转换
　　str=env->GetStringUTFChars(prompt,false);
将jstring类型变成一个char*类型。
返回的时候，要生成一个jstring类型的对象，也必须通过如下命令，
　　jstringrtstr=env->NewStringUTF(tmpstr);

（3）、数组类型的传递

jint*carr=env->GetIntArrayElements(arr,false);
env->ReleaseIntArrayElements(arr,carr,0);释放

GetIntArrayElements和ReleaseIntArrayElements函数就是JNI提供用于处理int数组的函数。如果试图用arr的方式去访问jintArray类型，毫无疑问会出错。JNI还提供了另一对函数GetIntArrayRegion和ReleaseIntArrayRegion访问int数组

（4）二维数组和String数组

在JNI中，二维数组和String数组都被视为object数组，因为数组和String被视为object。

8、JNI内存释放问题

参考链接：http://blog.sina.com.cn/s/blog_706e79d60101ceh2.html

二、参考

参考链接：
http://blog.csdn.net/tianruxishui/article/details/37592903 通过jni操作串口，例子写的很不错。

http://www.2cto.com/kf/201404/292918.html

http://blog.csdn.net/sunnyfans/article/details/16916451

http://android.tgbus.com/Android/androidnews/201206/438987.shtml

http://blog.sina.com.cn/s/blog_706e79d60101ceh2.html