Android JNI学习(五)——Demo演示

本系列文章如下：

• Android JNI(一)——NDK与JNI基础
• Android JNI学习(二)——实战JNI之“hello world”
• Android JNI学习(三)——Java与Native相互调用
• Android JNI学习(四)——JNI的常用方法的中文API
• Android JNI学习(五)——Demo演示

我们这里做一个简单的计算器demo，其中运算的逻辑由Native实现，而且我们采用动态注册的方式来实现

样式大概如下：

image.png

里面有两个输入框，下面有4个按钮，代表加减乘除，最下面有个TextView，表示结果。

我们把运算的逻辑抽象出来，用一个JNITools来表示。代码如下：

public class JNITools {

    static {
        System.loadLibrary("jnidemo3");
    }

    //加法
    public static native int  add(int a,int b);

    //减法
    public static native int sub(int a,int b);

    //乘法
    public static native int mul(int a,int b);

    //除法
    public static native int div(int a,int b);


}

然后，我们先用来看下对应的布局文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context="com.gebilaolitou.jni.MainActivity">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content">

        <EditText
            android:id="@+id/inputa"
            android:hint="请输入a"
            android:inputType="number"
            android:layout_weight="1.0"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content" />


        <EditText
            android:inputType="number"
            android:id="@+id/inputb"
            android:hint="请输入b"
            android:layout_weight="1.0"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content" />



    </LinearLayout>

    <TextView
        android:text="请选择符号"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />

    <LinearLayout
        android:orientation="horizontal"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content">


    <Button
        android:gravity="center"
        android:layout_weight="1.0"
        android:text="@string/add"
        android:id="@+id/add"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />

    <Button
        android:gravity="center"
        android:layout_weight="1.0"
        android:text="@string/sub"
        android:id="@+id/sub"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />

    <Button
        android:gravity="center"
        android:layout_weight="1.0"
        android:text="@string/mul"
        android:id="@+id/mul"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />

    <Button
        android:gravity="center"
        android:layout_weight="1.0"
        android:text="@string/div"
        android:id="@+id/div"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" />
    </LinearLayout>

    <TextView
        android:id="@+id/result"
        android:text="计算结果"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />
</LinearLayout>

这时候，我们来看下对应的MainActivity

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    private Button btnAdd,btnSub,btnMul,btnDiv;
    private EditText inputA,inputB;
    private TextView tvResult;

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

    private void addListener() {
        btnAdd.setOnClickListener(this);
        btnDiv.setOnClickListener(this);
        btnMul.setOnClickListener(this);
        btnSub.setOnClickListener(this);
    }

    private void setupView() {
        btnAdd=this.findViewById(R.id.add);
        btnDiv=this.findViewById(R.id.div);
        btnMul=this.findViewById(R.id.mul);
        btnSub=this.findViewById(R.id.sub);

        inputA=this.findViewById(R.id.inputa);
        inputB=this.findViewById(R.id.inputb);

        tvResult=this.findViewById(R.id.result);
    }


    @Override
    public void onClick(View v) {
        double result=0;
        String strA=inputA.getText().toString();
        String strB=inputB.getText().toString();
        int a=Integer.parseInt(strA);
        int b=Integer.parseInt(strB);
        switch (v.getId()){
            case R.id.add:
                result=JNITools.add(a,b);
                break;
            case R.id.div:
                result=JNITools.div(a,b);
                break;
            case R.id.mul:
                result=JNITools.mul(a,b);
                break;
            case R.id.sub:
                result=JNITools.sub(a,b);
                break;
        }
        tvResult.setText(""+result);
    }
}

由于我们不是通过javah来生成.c文件，所以我们要创建一个jni的文件夹，然后创建一个jnitools.c文件。这时候jnitools.c文件里面应该什么都没有，我们看到JNITools这个文件有4个native方法，所以我们要也要在jnitools.c里面声明这4个方法。如下：

jint addNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b);

jint subNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b);

jint mulNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b);

jint divNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b);

依次对应Java层的native方法，然后我们写出这些方法的具体实现，如下；

jint addNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b){
     return a+b;
}

jint subNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b){
     return a-b;
}

jint mulNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b){
     return a*b;
}

jint divNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b){
     return a/b;
}

最后，然后加入引用，如下：

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

依照前面动态注册方法的步骤，我们要重写JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)函数。所以我们在jnitools.c中重写函数这个函数，如下:

JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){
    return JNI_VERSION_1_6;
}

有时候，我们要打印日志，来帮助我们识别是否进入这个方法，所以我们要配置一个log，这时候，我们创建一个Android.mk文件，然后进行如下的编辑：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := jnidemo3

LOCAL_SRC_FILES := jnitools.c

LOCAL_LDLIBS :=  -L$(SYSROOT)/usr/lib -llog

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

然后在jnitools.c添加#include <android/log.h>代码

这时候，开始注册代码，我们开始编写注册代码

JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){

    //打印日志，说明已经进来了
    __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,"JNITag","enter jni_onload");

    JNIEnv* env = NULL;
    jint result = -1;

    // 判断是否正确
    if((*vm)->GetEnv(vm,(void**)&env,JNI_VERSION_1_6)!= JNI_OK){
        return result;
    }

    //注册四个方法，注意签名
    const JNINativeMethod method[]={
            {"add","(II)I",(void*)addNumber},
            {"sub","(II)I",(void*)subNumber},
            {"mul","(II)I",(void*)mulNumber},
            {"div","(II)I",(void*)divNumber}
    };
    
    //找到对应的JNITools类
    jclass jClassName=(*env)->FindClass(env,"com/gebilaolitou/jni/JNITools");

    //开始注册
    jint ret = (*env)->RegisterNatives(env,jClassName,method, 4);

     //如果注册失败，打印日志
    if (ret != JNI_OK) {
        __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, "JNITag", "jni_register Error");
        return -1;
    }

    return JNI_VERSION_1_6;
}

这里补充一下，很多人，最后失败，都是签名的问题，可以建议使用java -p 命令行来对比签名，我这是这样操作的。首先打开JNITools.class，如下图：

image.png

然后打开Android Studio里面的Terminal，然后拖拽JNITools.class到Terminal。这样Terminal就自动打开了，然后我们在Terminal里面输入pwd，就已经在这个目录里面了。然后我们在Terminal输入如下代码

javap -s JNITools.class 

Terminal就会输出这个类的所有签名，如下：

Compiled from "JNITools.java"
public class com.gebilaolitou.jni.JNITools {
  public com.gebilaolitou.jni.JNITools();
    descriptor: ()V

  public static native int add(int, int);
    descriptor: (II)I

  public static native int sub(int, int);
    descriptor: (II)I

  public static native int mul(int, int);
    descriptor: (II)I

  public static native int div(int, int);
    descriptor: (II)I

  static {};
    descriptor: ()V
}

我们在这里核对下我们注册方法的签名。
最后，我们在对应的build.gradle里面defaultConfig里面添加如下代码：

        ndk{
            moduleName "jnidemo3"
            abiFilters 'x86','armeabi-v7a','arm64-v8a'
            ldLibs "log"
        }

这时候我们目录结构如下：

image.png

jnitools.c的内容如下：

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


jint addNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b);

jint subNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b);

jint mulNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b);

jint divNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b);





JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){

    __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,"JNITag","enter jni_onload");

    JNIEnv* env = NULL;
    jint result = -1;

    if((*vm)->GetEnv(vm,(void**)&env,JNI_VERSION_1_6)!= JNI_OK){
        return result;
    }

    const JNINativeMethod method[]={
            {"add","(II)I",(void*)addNumber},
            {"sub","(II)I",(void*)subNumber},
            {"mul","(II)I",(void*)mulNumber},
            {"div","(II)I",(void*)divNumber}
    };
    jclass jClassName=(*env)->FindClass(env,"com/gebilaolitou/jni/JNITools");

    jint ret = (*env)->RegisterNatives(env,jClassName,method, 4);

    if (ret != JNI_OK) {
        __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, "JNITag", "jni_register Error");
        return -1;
    }

    return JNI_VERSION_1_6;
}


jint addNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b){
     return a+b;
}

jint subNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b){
     return a-b;
}

jint mulNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b){
     return a*b;
}

jint divNumber(JNIEnv *env,jclass clazz,jint a,jint b){
     return a/b;
}

至此，整个代码已经全部完成。我们可以运行下试试。其实挺简单的。

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作者：隔壁老李头
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