詳解Android JNI的基本使用（CMake）

2019-12-12 01:24:57

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供稿：網(wǎng)友

簡介

什么是JNI

JNI的全稱是Java Native Interface：Java本地開發(fā)接口，它提供了若干的API實現(xiàn)了Java和其他語言的通信(主要是C和C++)，目的就是Java可以調用C或C++開發(fā)的函數(shù)，C或C++也能調用Java的方法。這樣有很多有點，其一就是效率，C/C++是本地語言，比java更高效；其二就是可以復用已經(jīng)存在的C/C++代碼；其三是Java反編譯比C語言容易，一般加密算法都是用C語言編寫，不容易被反編譯。

什么是NDK和CMake

NDK全稱是Native Development Kit，NDK提供了一系列的工具，幫助開發(fā)者快速開發(fā)C(或C++)的動態(tài)庫，并能自動將so和Java應用一起打包成apk。NDK集成了交叉編譯器，并提供了相應的mk文件隔離CPU、平臺、ABI等差異，開發(fā)人員只需要簡單修改mk文件(指出“哪些文件需要編譯”、“編譯特性要求”等)，就可以創(chuàng)建出so。

CMake是一個比make更高級的編譯配置工具，它可以根據(jù)不同平臺、不同的編譯器，生成相應的Makefile或者vcproj項目。
通過編寫CMakeLists.txt，可以控制生成的Makefile，從而控制編譯過程。CMake自動生成的Makefile不僅可以通過make命令構建項目生成目標文件，還支持安裝（make install）、測試安裝的程序是否能正確執(zhí)行（make test，或者ctest）、生成當前平臺的安裝包（make package）、生成源碼包（make package_source）、產生Dashboard顯示數(shù)據(jù)并上傳等高級功能，只要在CMakeLists.txt中簡單配置，就可以完成很多復雜的功能，包括寫測試用例。如果有嵌套目錄，子目錄下可以有自己的CMakeLists.txt。

使用流程

1、在java文件中創(chuàng)建本地方法
2、build項目后自動生成“.h”文件
3、創(chuàng)建.cpp文件，實現(xiàn).h文件中的方法
4、配置Cmake文件，生成“.so”文件

筆者項目目錄如下：

測試實例

public class MyJNI {  private static final String TAG=MyJNI.class.getName();  @Test  public void test(){    JNITest jniTest=new JNITest();    Log.d(TAG,jniTest.nativeCalculate(2)+"");  }}

1、調用native方法nativeCalculate，傳入?yún)?shù)2。
1、獲取java對象number，初始值為0。
2、調用java方法javajavaCalculate，傳入number值，獲得返回值10。
3、將返回值加上參數(shù)2，返回，獲得12。

最終效果如下：

創(chuàng)建本地方法

public class JNITest {  private int number = 0;  public int javaCalculate(int num){    number=num+10;    return number;  }  public native int nativeCalculate(int num);  static {    System.loadLibrary("jni_test");  }}

自動生成“.h文件”

首先make Project，然后進入到app/build/intermediates/classes/debug目錄下。

在終端輸入命令javah com.example.xujiajia_sx.jnitest.JNITest（即帶有native方法的類）

效果如下：

自動生成的“.h”文件如下，可以根據(jù)自己要求對其重命名或者增減內容。

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class com_example_xujiajia_sx_jnitest_JNITest */#ifndef _Included_com_example_xujiajia_sx_jnitest_JNITest#define _Included_com_example_xujiajia_sx_jnitest_JNITest#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif/* * Class:   com_example_xujiajia_sx_jnitest_JNITest * Method:  nativeCalculate * Signature: (I)I */JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_xujiajia_1sx_jnitest_JNITest_nativeCalculate (JNIEnv *, jobject, jint);#ifdef __cplusplus}#endif#endif

創(chuàng)建cpp文件實現(xiàn)native方法

筆者cpp文件如下：

#include "jni_test.h"JNIEXPORT jint JNICALLJava_com_example_xujiajia_1sx_jnitest_JNITest_nativeCalculate(JNIEnv *env, jobject obj,jint num) {  //獲取obj中對象的class對象  jclass clazz = env->GetObjectClass(obj);  //獲取clazz中的number字段的id  jfieldID id_number = env->GetFieldID(clazz, "number", "I");  jmethodID id_java_calculate=env->GetMethodID(clazz, "javaCalculate", "(I)I");  //次獲取java中number的值  jint number = env->GetIntField(obj, id_number);  jint result=env->CallIntMethod(obj,id_java_calculate,number);  env->SetIntField(obj,id_number,result+num);  //再次獲取java中number的值并返回  return env->GetIntField(obj, id_number);}

主要邏輯是獲取到java中number的值，然后調用javaCalculate()方法，接著再加上這個native方法的參數(shù)num。

設置Cmake文件，生成”.so”文件

首先，在build.gradle中添加Cmake配置：

android {  ...  defaultConfig {    ...    externalNativeBuild {      cmake {        cppFlags ""        //生成多個版本的so文件        abiFilters 'armeabi','armeabi-v7a','x86'      }    }  }  buildTypes {    ...  }  externalNativeBuild {    cmake {      path "CMakeLists.txt"    }  }}

編寫Cmake文件：

#CMakeLists.txtcmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)add_library( # Sets the name of the library.    jni_test    # Sets the library as a shared library.    SHARED    # Provides a relative path to your source file(s).    src/main/jni/jni_test.cpp)include_directories(src/main/jni/)find_library( # Sets the name of the path variable.    log-lib    # Specifies the name of the NDK library that    # you want CMake to locate.    log )target_link_libraries( # Specifies the target library.      # 制定目標庫.      jni_test      # Links the target library to the log library      # included in the NDK.      ${log-lib} )

配置完cmake，rebuild項目，即可以運行test。“.so”文件生成如下：