Android NDK開發（1）----- Java與C互相調用實例詳解

一、概述
      對於大部分應用開發者來說可能都不怎麼接觸到NDK，但如果涉及到硬件操作的話就不得不使用NDK了。使用NDK還有另一個原因，就是C/C++的效率比較高，因此我們可以把一些耗時的操作放在NDK中實現。
      關於java與c/c++的互相調用，網上有一大堆的文章介紹。但仔細觀察可以發現，基本都是講在java中調用一個本地方法，然後由該本地方法直接返回一個參數給java（例如，在java中定義的本地方法爲private int callJNI(int i)）。但在大多數時候要求的並不是由開發者在java層主動去調JNI中的函數來返回想要的數據，而是由JNI主動去調java中的函數。舉個最簡單的例子，Android中的Camera，圖像數據由內核一直往上傳到java層，然而這些數據的傳遞並不需要開發者每一次主動去調用來JNI中的函數來獲取，而是由JNI主動傳給用java中方法，這類似於Linux驅動機制中的異步通知。

二、要求
      用NDK實現Java與C/C++互調，實現int，string，byte[]這三種類型的互相傳遞。

三、實現
      下面的實現中，每次java調用JNI中的某個函數時，最後會在該函數裏回調java中相應的方法而不是直接返回一個參數。可能你會覺得這不還是每次都是由開發者來主動調用嗎，其實這只是爲了講解而已，在實際應用中，回調java中的方法應該由某個事件（非java層）來觸發。
      新建工程MyCallback，修改main.xml文件，在裏面添加3個Button，分別對應3種類型的調用和3個TextView分別顯示由JNI回調java時傳給java的數據。完整的main.xml文件如下：
 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:orientation="vertical" >
    <Button
        android:id="@+id/intbutton"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="傳給JNI一個整數1"
        />
   
    <TextView
        android:id="@+id/inttextview"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="接收到的整數："
        />
   
    <Button
        android:id="@+id/stringbutton"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="傳給JNI一個字符A"
        />
   
    <TextView
        android:id="@+id/stringtextview"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="接收到的字符："
        />

    <Button
        android:id="@+id/arraybutton"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="傳給JNI一個數組12345"
        />
   
    <TextView
        android:id="@+id/arraytextview"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="接收到的數組："
        />

</LinearLayout>

修改MyCallbackActivity.java文件，定義了一個Handler，當JNI回調java的方法時，用來發送消息；實現3個Button的監聽。如下：
 

package com.nan.callback;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;


public class MyCallbackActivity extends Activity
{
    private Button intButton = null;
    private Button stringButton = null;
    private Button arrayButton = null;
    private TextView intTextView = null;
    private TextView stringTextView = null;
    private TextView arrayTextView = null;
   
    private Handler mHandler = null;
   
   
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
       
        intButton = (Button)this.findViewById(R.id.intbutton);
        //註冊按鈕監聽
        intButton.setOnClickListener(new ClickListener());
        stringButton = (Button)this.findViewById(R.id.stringbutton);
        //註冊按鈕監聽
        stringButton.setOnClickListener(new ClickListener());
        arrayButton = (Button)this.findViewById(R.id.arraybutton);
        //註冊按鈕監聽
        arrayButton.setOnClickListener(new ClickListener());
       
        intTextView = (TextView)this.findViewById(R.id.inttextview);
        stringTextView = (TextView)this.findViewById(R.id.stringtextview);
        arrayTextView = (TextView)this.findViewById(R.id.arraytextview);
       
        //消息處理     
        mHandler = new Handler()
        {
            @Override
            public void handleMessage(Message msg)
            {
                switch(msg.what)
                {
                    //整型
                    case 0:
                    {
                        intTextView.setText(msg.obj.toString());
                        break;
                    }
                    //字符串
                    case 1:
                    {
                        stringTextView.setText(msg.obj.toString());
                        break;
                    }
                    //數組
                    case 2:
                    {   byte[] b = (byte[])msg.obj;                 
                        arrayTextView.setText(Byte.toString(b[0])+Byte.toString(b[1])+Byte.toString(b[2])+Byte.toString(b[3])+Byte.toString(b[4]));                    
                        break;
                    }
                }
                              
            }      
           
        };
       
       
    }
           
    //按鈕監聽實現
    public class ClickListener implements View.OnClickListener
    {

        @Override
        public void onClick(View v)
        {
            // TODO Auto-generated method stub
            switch(v.getId())
            {
                case R.id.intbutton:
                {
                    //調用JNI中的函數
                    callJNIInt(1);     
                    break;
                }
                case R.id.stringbutton:
                {
                    //調用JNI中的函數
                    callJNIString("你好A");            
                    break;
                }
                case R.id.arraybutton:
                {               
                    //調用JNI中的函數
                    callJNIByte(new byte[]{1,2,3,4,5});              
                    break;
                }
            }
        }
       
    }
 
   
    //被JNI調用，參數由JNI傳入
    private void callbackInt(int i)
    {
        Message msg = new Message();
        //消息類型
        msg.what = 0;
        //消息內容
        msg.obj = i;
        //發送消息
        mHandler.sendMessage(msg);
    }
   
    //被JNI調用，參數由JNI傳入
    private void callbackString(String s)
    {
        Message msg = new Message();
        //消息類型
        msg.what = 1;
        //消息內容
        msg.obj = s;
        //發送消息
        mHandler.sendMessage(msg);
    }
   
    //被JNI調用，參數由JNI傳入
    private void callbackByte(byte[] b)
    {
        Message msg = new Message();
        //消息類型
        msg.what = 2;
        //消息內容
        msg.obj = b;    
        //發送消息
        mHandler.sendMessage(msg);
    }
   
    //本地方法，由java調用
    private native void callJNIInt(int i);
    private native void callJNIString(String s);
    private native void callJNIByte(byte[] b);
   
    static
    {
        //加載本地庫
        System.loadLibrary("myjni");
    }
   
}

最後就是本篇隨筆的“重頭戲”，在工程的根目錄下新建jni文件夾，在裏面添加一個Android.mk文件和一個callback.c文件，Android.mk文件如下：
 

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := myjni
LOCAL_SRC_FILES := callback.c

LOCAL_LDLIBS    := -llog

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

callback.c文件如下：
 

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#include <jni.h>
#include <android/log.h>

#define LOGI(...) ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native-activity", __VA_ARGS__))
#define LOGW(...) ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_WARN, "native-activity", __VA_ARGS__))



/**********傳輸整數*************

*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_nan_callback_MyCallbackActivity_callJNIInt( JNIEnv* env, jobject obj , jint i)
{
    //找到java中的類
    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/nan/callback/MyCallbackActivity");
    //再找類中的方法
    jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callbackInt", "(I)V");
    if (mid == NULL)
    {
        LOGI("int error");
        return; 
    }
    //打印接收到的數據
    LOGI("from java int: %d",i);
    //回調java中的方法
    (*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid ,i);
       
}   

/********傳輸字符串*************
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_nan_callback_MyCallbackActivity_callJNIString( JNIEnv* env, jobject obj , jstring s)
{
    //找到java中的類
    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/nan/callback/MyCallbackActivity");
    //再找類中的方法
    jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callbackString", "(Ljava/lang/String;)V");
    if (mid == NULL)
    {
        LOGI("string error");
        return; 
    }
    const char *ch;
    //獲取由java傳過來的字符串
    ch = (*env)->GetStringUTFChars(env, s, NULL);
    //打印
    LOGI("from java string: %s",ch);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, s, ch);   
    //回調java中的方法
    (*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid ,(*env)->NewStringUTF(env,"你好haha"));

}

/********傳輸數組(byte[])*************
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_nan_callback_MyCallbackActivity_callJNIByte( JNIEnv* env, jobject obj , jbyteArray b)
{
    //找到java中的類
    jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/nan/callback/MyCallbackActivity");
    //再找類中的方法
    jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callbackByte", "([B)V");
    if (mid == NULL)
    {
        LOGI("byte[] error");
        return; 
    }
   
    //獲取數組長度
    jsize length = (*env)->GetArrayLength(env,b);
    LOGI("length: %d",length);   
    //獲取接收到的數據
    int i;
    jbyte* p = (*env)->GetByteArrayElements(env,b,NULL);
    //打印
    for(i=0;i<length;i++)
    {
        LOGI("%d",p[i]);   
    }

    char c[5];
    c[0] = 1;c[1] = 2;c[2] = 3;c[3] = 4;c[4] = 5;
    //構造數組
    jbyteArray carr = (*env)->NewByteArray(env,length);
    (*env)->SetByteArrayRegion(env,carr,0,length,c);
    //回調java中的方法
    (*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid ,carr);
}

利用ndk-build編譯生成相應的庫。代碼都非常簡單，思路在一開始的時候已經說明了，下面看運行結果。
分別點擊三個按鈕，效果如下：

 

再看看LogCat輸出：

 

可見兩個方向（java<--->JNI）傳輸的數據都正確。

摘自  lknlfy

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