Android 开发手记一 NDK编程实例

在Android 上，应用程序的开发，大部分基于Java 语言来实现。要使用c 或是c++ 的程序或库，就需要使用NDK 来实现。NDK 是Native Development Kit 的简称。它是一个工具集，集成了Android 的交叉编译环境，并提供了一套比较方便的Makefile ，可以帮助开发者快速开发C 或是C++ 的动态库，并自动的将so 和java 程序打包成apk ，在Android 上运行。

       好，闲话少说，我们以一个简单的实例，来讲解NDK 的应用。

 

       一 开发环境的搭建

       这一步虽然没什么技术含量，但是对于初学者，有一个很好的入门指导，还是很有帮助的。

1.1    Android SDK 的搭建

       首先，要进行Android 程序的开发，Android 的SDK 是必须要安装的。当然，Java 环境也必不可少。我们先要安装JDK 和Eclipse ，这个可以选比较新的版本，因为Android 新的SDK 已经不支持旧版本了。

       1.1.1 JDK 可以用V5 或V6 版本，下载地址http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp

       1.1.2 Eclipse 可以用版本version 3.4 or 3.5 ，下载地址http://www.eclipse.org/downloads/ . 当然，若你需要其他的Java 开发环境，可以不用Eclipse ，不过这样也就用不了ADT(Android Development Tools) 插件了。推荐还是用Eclipse 来进行开发比较好，毕竟比较权威和方便么。

       1.1.3 安装SDK

       Android SDK 下载地址为http://androidappdocs.appspot.com/sdk/tools-notes.html

       1.1.4 为Eclips 安装插件ADT 。在Eclipse 中，填加更新站点 https://dl-ssl.google.com/android/eclipse/ ， 然后选择安装 ADT.

       1.1.5 接下来，我们选择Android 平台和组件。若是在window 系统下，运行SDK Setup.exe ；若是在Linux 系统下，运行tools 目录下的android 程序，就可以选择需要的Android Platform 和组件。

       完成以上工作后，就可以进行Android 应用程序的开发了。可以用Eclipse 创建一个Android 工程，比较简单的Hello Android ，然后在模拟器下运行。具体的操作可以参看Android 开发网站的说明，上面有详细的步骤。

 

       1.2 Android NDK 的搭建

       上面我们搭建好了 SDK 的环境，可以开发 Java 应用程序了。要开发 C 的程序，还得搭建 NDK 环境。

       NDK 给我们提供了以下内容：

              libc (C library) headers

              libm (math library) headers

              JNI interface headers

              bz (Zlib compression) headers

              blog (Android logging) header

              A Minimal set of headers for C++ support

 

       1.2.1 NDK 的安装

       下载 NDK 安装包，下载地址 http://androidappdocs.appspot.com/sdk/ndk/index.html ，下载后解压即可使用。

       1.2.2 若在 Linux 开发环境下那么，这样就可以使用了。若是在 window 环境下，还需要安装 cygwin 。 cygwin 下载地址： http://www.cygwin.com/

       这样， NDK 的环境也搭建好了。下面我们来进行实战演习。

 

       二 NDK 开发实例

       关于 NDK 的使用，首先需要了解一个概念： JNI 。什么是 JNI ？

    JNI 是Java Native Interface 的缩写，中文为JAVA 本地调用。从Java1.1 开始，Java Native Interface(JNI) 标准成为java 平台的一部分，它允许Java 代码和其他语言写的代码进行交互。

 

       2.1 Hello-jni

       这个是 NDK 自带的例子程序，安装官方网站的说明，一步步来，应该没有什么问题，这里就不细说了。

 

       2.2 My God I did it

       学习的第一步，就是模仿。我们依照上面 Hello-jni 的例子，在创建自己的 NDK 程序。在此过程中，对相关的内容和概念进行分析和说明。

       首先，创建自己的 NDK 工程。我们在 ndk 的 sample 目录下创建自己的工程 myjni ，然后在这个文件夹子下，创建两个目录 jni 和 src ， jni 用来放我们的 c 文件， src 是调用的 c 库 java 接口文件。创建好目录，接着创建文件 jni/myjni.c ，该文件比较简单，就是输出一个字符串，内容如下

#include <string.h> #include <stdio.h> #include <jni.h>   #include <android/log.h> #define LOG_TAG "MYJNI"   #define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)   static char s_string[] = "My god, I did it!";   jstring Java_com_jpf_myjni_MyJNI_stringFromJNI( JNIEnv* env,                                         jobject thiz ) {        LOGI("MyJNI is called!");        return (*env)->NewStringUTF(env, s_string); }

       这个程序，唯一和 hello-jni 不同的就是引用了 <android/log.h> 这个头文件。在该头文件中，声明了函数 __android_log_print(), 可以根据不同的 log 级别，输出 log ，方便代码的调试。在 NDK 中， printf() 没法输出，所以我们需要借助 log 库来将我们 c 代码库中需要输出的内容，通过 java 控制台输出。调用函数 __android_log_print(), 就可以在 Eclipse 中，查看 LogCat 来查看相关的输出信息了。

       注意：

       在 c 文件中，函数名这样定义： Java_com_jpf_myjni_MyJNI_stringFromJNI ，有什么讲究么？这个是 JNI 的标准，定义需要按照如下格式：

       Java _packagename _classname _methodname ,

       例如： Java _com_jpf_myjni _MyJNI _stringFromJNI

       接着创建文件 jni/Android.mk. 这个文件是我们本地 c 代码的 Makefile 。文件内容如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)   include $(CLEAR_VARS)   LOCAL_MODULE := myjni LOCAL_SRC_FILES := myjni.c   LOCAL_LDLIBS += -llog   include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

       分别对上述 Makefile 的语句进行说明。

       LOCAL_PATH := $(call my-dir) 这句用来指定编译的路径。通过调用宏 my-dir ，获取到当前工作的路径。

       include $(CLEAR_VARS) CLEAR_VARS 这个变量是编译系统提供的，用来指明一个 GNU makefile 文件，添加这句，主要的目的是清理所有的 LOCAL_XXX. ，比如 LOCAL_MODULE ， LOCAL_LDLIBS 。在每个新模块的开始处，需要添加这句。

       LOCAL_MODULE := myjni 这句定义了模块名称，将来编译的库就以此命名。若果编译的是动态库，那么库名就是 libmyjni.so. 需要注意的是，如果你定义 module 为 libmyjni ，那么系统在生成动态库的时候，就不要再为你添加 lib 的前缀了，生成德动态库名字还是 libmyjni.so.

       LOCAL_LDLIBS += -llog 这句指定了需要另外链接的库。我们在代码中，用到了 log 库，所以这里加上这句。

       include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 这句说明将来生产的库是共享库，及动态链接库。若需要生产静态库，可以这样写： include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 。

       写完了 c 文件和 Makefile 文件，是否可以编译了呢？我们试一下。在 cygwin 中，进入工程目录，运行 ndk-build ，得到下面的结果：

Administrator@lenovo-0e47e162 /android/android-ndk-r4/samples/myndk $ ndk-build Android NDK: Could not find application's manifest from current directory. Android NDK: Please ensure that you are inside the project's directory ! /android/android-ndk-r4/build/core/build-local.mk:74: *** Android NDK: Aborting    .  Stop.

       看到这个错误的意思是，缺少 manifest 文件。老版本的 NDk ，工程中有一个 apps ，里面包含了应用的程序文件和 Application.mk 。现在的版本，不需要我们自己编写 Application.mk, ，不过仍需要工程相关的配置信息。那么如何做到呢？需要手工去写 manifest 文件么？不需要。我们只需要在 Eclipse 中，创建工程就可以了，这些配置文件会自动生成。

       前面讲过，在工程的 src 夹子下用来放置 Java 文件。我们打开 Eclipse ，然后新建一个 Android 工程，工程名就叫 MyJNI ，工程路径选择我们创建的 NDK 的路径。这里需要注意的是，工程名，包名等，需要和上面的 c 文件中的保持一致。

(Java _com_jpf_myjni _MyJNI _stringFromJNI)

 

       工程建立好后，编辑 src/com/jpf/myjni/MyJNI.java 文件，内容如下：

package com.jpf.myjni;   import android.app.Activity; import android.widget.TextView; import android.os.Bundle;   public class MyJNI extends Activity {     /** Called when the activity is first created. */     @Override     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {         super .onCreate(savedInstanceState);         TextView  tv = new TextView( this );         tv.setText( stringFromJNI() );         System. out .println( "Here we go ..." );         setContentView(tv);         System. out .println( "Done!" );     }         public native String  stringFromJNI();     static {            System.loadLibrary ( "myjni" );     } }

       需要说明的几点：

       public native String  stringFromJNI(); 这句申明，带有native 关键字，说明该方法是本地方法。

       System.loadLibrary ( "myjni" ); 这句就是用来加载我们的c 动态库的。上面声明的方法，具体实现，就在我们加载的库中。

 

       建立好工程，再次编译，在 cygwin 中运行 ndk-build ，结果 OK 。

Administrator@lenovo-0e47e162 /android/android-ndk-r4/samples/myndk $ ndk-build Compile thumb  : myjni <= /android/android-ndk-r4/samples/myndk/jni/myjni.c SharedLibrary  : libmyjni.so Install        : libmyjni.so => /android/android-ndk-r4/samples/myndk/libs/armea bi

       我们看到，需要的共享库已经生成，并且安装好了。下面就可以生成 apk 了。

       在 Cygwin 中进行工程的 build ，编译后，在工程的 bin 目录下，会看到我们的 apk 包。

       好，我们试试看，能否正常运行。在 Eclipse 选择执行方式为 Android Application ，点击 run ，以下 console 的输出：

[2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] ------------------------------ [2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Android Launch! [2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] adb is running normally. [2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Performing com.jpf.myjni.MyJNI activity launch [2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Automatic Target Mode: using existing emulator 'emulator-5554' running compatible AVD 'android21' [2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] WARNING: Application does not specify an API level requirement! [2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Device API version is 7 (Android 2.1-update1) [2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Uploading MyJNI.apk onto device 'emulator-5554' [2010-07-07 14:26:18 - MyJNI] Installing MyJNI.apk... [2010-07-07 14:26:24 - MyJNI] Success! [2010-07-07 14:26:25 - MyJNI] Starting activity com.jpf.myjni.MyJNI on device [2010-07-07 14:26:29 - MyJNI] ActivityManager: Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.jpf.myjni/.MyJNI }

       上面的warning ，是我们没有指定API 的版本号。如下指定一下就没有这个warning 了。

       下图为执行的效果：

       下图是我们查看LogCat 的输出：

       可以看到我们的输出 MYJNI ： MyJNI is called ！

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