Android NDK开发——打通任督二脉

一个始终不被善待的人，最能识得善良，也最能珍视善良 —— 《芳华》

序

这里不会从头开始讲如何搭建环境之类的，因为Google早有详细文档说明供你起步了向您的项目添加 C 和 C++ 代码；但是可能又有人说了Google无法在国内访问呢，我只想说朋友方法总比困难多，购买VPN修改Host都可以并且网上也有很多环境搭建的教程；有兴趣自己搭建的可以移步这里vultr；

为什么使用NDK

对于常年奋斗在应用层的同学来说，可能会很少接触NDK，最多也是使用别人提供的so直接通过JNI调用（说白了其实还是Java的接口）；但是Android博大精深远远非应用层能概括的，相信大家都知道Android体系结构；有大量的开源的库都是非Java写的为了使用这些已有的C库我们只能用JNI的方式，或者如果我们想从事驱动开发，又或者我们自己辛苦开发的代码，不被别人轻易的破解窃取等等（当然我本人是很推崇open source，但是商业上难从之）；其本质原因都是为了让自己的水平更上一层楼 ^_^；

Hello Jni

接下来我们来从Jni中获取字符串，当然自带的项目中已经添加了Hello Jni的方法。但是我测试的方式却有些不同

玩转指针

Jni接口定义如下

public class JniTest {public static native long getStringFromJni();public static native String getStringFromJni(long p);
}

Jni实现如下

#include <jni.h>extern "C" {JNIEXPORT jlong JNICALL
Java_com_xiaozhi_jni_JniTest_getStringFromJni__(JNIEnv *env, jobject instance) {char *p = "Hello from Jni!";return (jlong) p;
}JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_xiaozhi_jni_JniTest_getStringFromJni__J(JNIEnv *env, jobject instance, jlong in) {char *p = (char *) in;return env->NewStringUTF(p);
}}

MainActivity中调用如下

public class MainActivity extends AppCompatActivity {// Used to load the 'native-lib' library on application startup.static {System.loadLibrary("native-lib");}@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);// Example of a call to a native methodTextView tv = (TextView) findViewById(R.id.sample_text);long p = JniTest.getStringFromJni();tv.setText(JniTest.getStringFromJni(p));}
}

看到上面的测试方法我们并没有直接返回字符，而是在c层面将字符的指针地址传出再进行传入获取字符串，是不是很有意思^_^(此种方式多用于c中申请的内存空间的句柄交由java层保留处理)

C反射调用Java

既然题目是说打通任督二脉，那我们就不可能只说Java调用C了，来来来兄弟干了这碗热翔咱们继续聊。

Java方法签名

在用c反射java时我们一定要先了解方法签名这个知识点，方法签名用来干嘛呢？主要用来标识方法中的返回值以及参数的说明，举例如下：
public void test1(){}
签名：()V
public void test2(String str)
签名：(Ljava/lang/String;)V
public byte[] encryB(byte[] src, int srcLen, byte[] dst,int dstLen, long env)
签名：([BI[BIJ)[B

()中表示方法的参数说明，()外表示返回值的类型说明

[ 数组 以[开头，配合其他的特殊字符，表示对应数据类型的数组，几个[表示几维数组
L全类名; 引用类型 以L开头、;结尾，中间是引用类型的全类名

Jni中获取App包名

调用Java中对象的方法总共分几步？
1.找到方法所在的类
2.找到方法ID
3.通过实例对象调用ID的方法

jni接口定义

public static native String getPackagenameFromJni(Context context);

jni实现

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_xiaozhi_jni_JniTest_getPackagenameFromJni(JNIEnv *env, jclass type, jobject context) {// 1.Get Context Class descriptorjclass contextClass = env->FindClass("android/content/Context");// 2.Get methodId from Context classjmethodID getPackageNameMethodId = env->GetMethodID(contextClass, "getPackageName","()Ljava/lang/String;");// 3.Call the method using contextjstring stringObject = (jstring) env->CallObjectMethod(context, getPackageNameMethodId);// TODOconst char *packageName = env->GetStringUTFChars(stringObject, 0);int isOk = strcmp(packageName, "com.xiaozhi.jni");LOGI("包名 isOK:%d", isOk);return stringObject;
}

android调用

public class MainActivity extends AppCompatActivity {// Used to load the 'native-lib' library on application startup.static {System.loadLibrary("native-lib");}@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);// Example of a call to a native methodTextView tv = (TextView) findViewById(R.id.sample_text);long p = JniTest.getStringFromJni();tv.setText(JniTest.getStringFromJni(p) + "\n");// 获取包名tv.append(JniTest.getPackagenameFromJni(this) + "\n");}
}

JNI_OnLoad注册本地方法

与传统的方式生成jni头文件的形式不同，本地方法注册有以下优点

• 效率更高（Android官方建议的方式）
• 避免了的繁琐的命名方式，更加灵活

具体注册请看以下方式

/*** 声明映射本地方法和java层方法的映射关系*/
static JNINativeMethod methods[]{{"getStringFromJni",      "()J",                                           (void *) getStringFromJni__},{"getStringFromJni",      "(J)Ljava/lang/String;",                         (void *) getStringFromJni__J},{"getPackagenameFromJni", "(Landroid/content/Context;)Ljava/lang/String;", (void *) getPackagenameFromJni}
};/*** 注册本地方法** @param env* @param class_name* @param methods* @param num_methods* @return*/
jint registerNativeMethods(JNIEnv *env, const char *class_name, JNINativeMethod *methods,int num_methods) {jclass clazz = env->FindClass(class_name);int result = env->RegisterNatives(clazz, methods, num_methods);return result;
}/*** 与对应java类关联** @param env* @return*/
int registerNative(JNIEnv *env) {const char *className = "com/xiaozhi/jni1/JniTest";return registerNativeMethods(env, className, methods,((int) sizeof(methods) / sizeof(methods[0])));
}//当动态库被加载时这个函数被系统调用（调用System.loadLibrary时回掉）
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved) {JNIEnv *env;if (vm->GetEnv((void **) &env, JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {return JNI_ERR;}// register native methodsif (registerNative(env)) {return JNI_ERR;}// return jni versionreturn JNI_VERSION_1_6;
}//当动态库被卸载时这个函数被系统调用
JNIEXPORT void JNICALL JNI_OnUnload(JavaVM *vm, void *reserved) {
}

以上便是最近使用NDK的一些小记，不算太有深度的东西，但是也算在集成别的C库是必须要懂的姿势 ：）；后续会写一些Android下具体使用c库的例子，如libyuv，ffmpeg等；

项目源码：NDKTest

Google官方NDK示例