Android：JNI 與 NDK到底是什麼？（含實例教學）

前言

在Android開發中，使用 NDK開發的需求正逐漸增大
但很多人卻搞不懂 JNI 與 NDK 到底是怎麼回事
今天，我將先介紹JNI 與 NDK & 之間的區別，手把手進行 NDK的使用教學，希望你們會喜歡
目錄

1. JNI介紹

1.1 簡介

定義：Java Native Interface，即 Java本地接口
作用：使得Java 與本地其他類型語言（如C、C++）交互

即在 Java代碼裏調用 C、C++等語言的代碼或 C、C++代碼調用 Java 代碼

特別注意：
JNI是 Java 調用 Native 語言的一種特性
JNI 是屬於 Java 的，與 Android 無直接關係

1.2 爲什麼要有 JNI

背景：實際使用中，Java 需要與本地代碼進行交互
問題：因爲 Java 具備跨平臺的特點，所以Java 與本地代碼交互的能力非常弱
解決方案：採用 JNI特性增強 Java 與本地代碼交互的能力
1.3 實現步驟

1.在Java中聲明Native方法（即需要調用的本地方法）
2.編譯上述 Java源文件javac（得到 .class文件）
3.通過 javah 命令導出JNI的頭文件（.h文件）
4.使用 Java需要交互的本地代碼實現在 Java中聲明的Native方法
如 Java 需要與 C++ 交互，那麼就用C++實現 Java的Native方法
5.編譯.so庫文件
6.通過Java命令執行 Java程序，最終實現Java調用本地代碼

更加詳細過程請參考本文第4節：具體使用

2. NDK介紹

2.1 簡介

定義：Native Development Kit，是 Android的一個工具開發包
NDK是屬於 Android 的，與Java並無直接關係
作用：快速開發C、 C++的動態庫，並自動將so和應用一起打包成 APK
即可通過 NDK在 Android中使用 JNI與本地代碼（如C、C++）交互
應用場景：在Android的場景下使用JNI

即 Android開發的功能需要本地代碼（C/C++）實現
特點

示意圖
額外注意

示意圖

額外注意：

2.2 使用步驟

1.配置 Android NDK環境
2.創建 Android 項目，並與 NDK進行關聯
3.在 Android 項目中聲明所需要調用的 Native方法
4.使用 Android需要交互的本地代碼實現在Android中聲明的Native方法
比如 Android 需要與 C++ 交互，那麼就用C++ 實現 Java的Native方法
5.通過 ndk - bulid 命令編譯產生.so庫文件
6.編譯 Android Studio 工程，從而實現 Android 調用本地代碼
更加詳細過程請參考本文第4節：具體使用

NDK與JNI關係

示意圖
4. 具體使用

本文根據版本的不同介紹了兩種在Android Studio中實現 NDK的方法：Android Studio2.2 以下 & 2.2以上

4.1 Android Studio2.2 以下實現NDK

步驟如下

1.配置 Android NDK環境
2.關聯 Andorid Studio項目與 NDK
3.創建本地代碼文件（即需要在 Android項目中調用的本地代碼文件）
4.創建 Android.mk文件 & Application.mk文件
5.編譯上述文件，生成.so庫文件，並放入到工程文件中
6.在 Andoird Studio項目中使用 NDK實現 JNI 功能
步驟詳解

步驟1：配置 Android NDK環境

具體請看文章一定能成功的Android NDK環境配置教程

步驟2：關聯Andorid Studio項目與 NDK

當你的項目每次需要使用 NDK 時，都需要將該項目關聯到 NDK

此處使用的是Andorid Studio，與Eclipse不同
還在使用Eclipse的同學請自行查找資料配置

具體配置如下

a. 在Gradle的 local.properties中添加配置

ndk.dir=/Users/Carson_Ho/Library/Android/sdk/ndk-bundle
若ndk目錄存放在SDK的目錄中，並命名爲ndk-bundle，則該配置自動添加

示意圖
b. 在Gradle的 gradle.properties中添加配置

android.useDeprecatedNdk=true
// 對舊版本的NDK支持

示意圖
c. 在Gradle的build.gradle添加ndk節點

示意圖
至此，將Andorid Studio的項目與 NDK 關聯完畢
下面，將真正開始講解如何在項目中使用NDK
步驟3：創建本地代碼文件

即需要在Android項目中調用的本地代碼文件
此處採用 C++作爲展示

test.cpp

# include <jni.h>
# include <stdio.h>

extern "C"
{

    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI(JNIEnv *env, jobject obj ){
       // 參數說明
       // 1. JNIEnv：代表了VM裏面的環境，本地的代碼可以通過該參數與Java代碼進行操作
       // 2. obj：定義JNI方法的類的一個本地引用（this）
    return env -> NewStringUTF("Hello i am from JNI!");
    // 上述代碼是返回一個String類型的"Hello i am from JNI!"字符串
    }
}

此處需要注意：

如果本地代碼是C++（.cpp或者.cc），要使用extern “C” { }把本地方法括進去

JNIEXPORT jstring JNICALL中的JNIEXPORT 和 JNICALL不能省

關於方法名
Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI

1..格式 = Java _包名 _ 類名_Java需要調用的方法名
2..Java必須大寫
3.對於包名，包名裏的.要改成_，_要改成_1

如我的包名是：scut.carson_ho.ndk_demo，則需要改成scut_carson_1ho_ndk_1demo

最後，將創建好的test.cpp文件放入到工程文件目錄中的src/main/jni文件夾

若無jni文件夾，則手動創建。

下面我講解一下JNI類型與Java類型對應的關係介紹

如下圖
步驟4：創建Android.mk文件

作用：指定源碼編譯的配置信息
如工作目錄，編譯模塊的名稱，參與編譯的文件等

具體使用
Android.mk

LOCAL_PATH       :=  $(call my-dir)
// 設置工作目錄，而my-dir則會返回Android.mk文件所在的目錄

include              $(CLEAR_VARS)
// 清除幾乎所有以LOCAL——PATH開頭的變量（不包括LOCAL_PATH）

LOCAL_MODULE     :=  hello_jni
// 設置模塊的名稱，即編譯出來.so文件名
// 注，要和上述步驟中build.gradle中NDK節點設置的名字相同

LOCAL_SRC_FILES  :=  test.cpp
// 指定參與模塊編譯的C/C++源文件名

include              $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
// 指定生成的靜態庫或者共享庫在運行時依賴的共享庫模塊列表。

最後，將上述文件同樣放在src/main/jni文件夾中。

步驟5：創建Application.mk文件

作用：配置編譯平臺相關內容
具體使用
Application.mk

APP_ABI := armeabi
// 最常用的APP_ABI字段：指定需要基於哪些CPU平臺的.so文件
// 常見的平臺有armeabi x86 mips，其中移動設備主要是armeabi平臺
// 默認情況下，Android平臺會生成所有平臺的.so文件，即同APP_ABI := armeabi x86 mips
// 指定CPU平臺類型後，就只會生成該平臺的.so文件，即上述語句只會生成armeabi平臺的.so文件

最後，將上述文件同樣放在src/main/jni文件夾中

步驟6：編譯上述文件，生成.so庫文件

經過上述步驟，在src/main/jni文件夾中已經有3個文件

示意圖
打開終端，輸入以下命令

// 步驟1：進入該文件夾
cd /Users/Carson_Ho/AndroidStudioProjects/NDK_Demo/app/src/main/jni 
// 步驟2：運行NDK編譯命令
ndk-build

示意圖
編譯成功後，在src/main/會多了兩個文件夾libs & obj，其中libs下存放的是.so庫文件

示意圖

步驟7：在src/main/中創建一個名爲jniLibs的文件夾，並將上述生成的so文件夾放到該目錄下

1.要把名爲 CPU平臺的文件夾放進去，而不是把.so文件放進去
2.如果本來就有.so文件，那麼就直接創建名爲jniLibs的文件夾並放進去就可以

示意圖

步驟8：在Andoird Studio項目中使用NDK實現JNI功能

此時，我們已經將本地代碼文件編譯成.so庫文件並放入到工程文件中
在Java代碼中調用本地代碼中的方法，具體代碼如下：
MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity  {

    // 步驟1:加載生成的so庫文件
    // 注意要跟.so庫文件名相同
    static {

        System.loadLibrary("hello_jni");
    }

    // 步驟2:定義在JNI中實現的方法
    public native String getFromJNI();

    // 此處設置了一個按鈕用於觸發JNI方法
    private Button Button;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 通過Button調用JNI中的方法
        Button = (Button) findViewById(R.id.button);
        Button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Button.setText(getFromJNI());

            }
        });
    }

主佈局文件：activity_main.xml

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context="scut.carson_ho.ndk_demo.MainActivity">

    // 此處設置了一個按鈕用於觸發JNI方法
    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="50dp"
        android:text="調用JNI代碼" />

</RelativeLayout>

結果展示

結果展示

源碼地址

Carson-Ho的Github地址：NDK_Demo

4.2 Android Studio2.2 以上實現NDK

如果你的Android Studio是2.2以上的，那麼請採用下述方法

因爲Android Studio2.2以上已經內部集成 NDK，所以只需要在Android Studio內部進行配置就可以

步驟講解

步驟1：按提示創建工程

在創建工程時，需要配置 NDK，根據提示一步步安裝即可。

步驟2：根據需求使用NDK

配置好NDK後，Android Studio會自動生成C++文件並設置好調用的代碼
你只需要根據需求修改C++文件 & Android就可以使用了。

OK 到此
本文摘自Carson_Ho的簡書！

Android：JNI 與 NDK到底是什麼？（含實例教學）

1. JNI介紹

2. NDK介紹

步驟5：創建Application.mk文件

步驟6：編譯上述文件，生成.so庫文件

步驟7：在src/main/中創建一個名爲jniLibs的文件夾，並將上述生成的so文件夾放到該目錄下

步驟8：在Andoird Studio項目中使用NDK實現JNI功能

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