Android中JNI的使用方法

Android中JNI的使用方法

首先看一下Android平台的框架图：

　　　　

　　可以看到Android上层的Application和ApplicationFramework都是使用Java编写，

底层包括系统和使用众多的LIiraries都是C/C++编写的。

　　所以上层Java要调用底层的C/C++函数库必须通过Java的JNI来实现。

下面将学习Android是如何通过Jni来实现Java对C/C++函数的调用。以HelloWorld程序为例：

第一步：

使用Java编写HelloWorld  的Android应用程序：

package com.lucyfyr;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

public class HelloWorld extends Activity {
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
　　super.onCreate(savedInstanceState);
　　setContentView(R.layout.main);
　　Log.v("dufresne", printJNI("I am HelloWorld Activity"));
}
　　static
　　{
　　　　//加载库文件
　　　　System.loadLibrary("HelloWorldJni");
　　}
 　　//声明原生函数 参数为String类型 返回类型为String
　　private native String printJNI(String inputStr);
}

　　这一步我们可以使用eclipse来生成一个App；

因为eclipse会自动为我们编译此Java文件，后面要是用到。

第二步：

　　生成共享库的头文件：

　　进入到eclipse生成的Android Project中 ：/HelloWorld/bin/classes/com/lucyfyr/ 下：

　　可以看到里面后很多后缀为.class的文件，就是eclipse为我们自动编译好了的java文件，其中就有：

　　　　HelloWorld.class文件。

　　退回到classes一级目录：/HelloWorld/bin/classes/ 

执行如下命令：

　　javah com.lucyfyr.HelloWorld

　　生成文件:com_lucyfyr_HelloWorld.h

 

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_lucyfyr_HelloWorld */
#ifndef _Included_com_lucyfyr_HelloWorld
#define _Included_com_lucyfyr_HelloWorld
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_lucyfyr_HelloWorld
* Method: printJNI
* Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI
(JNIEnv *, jobject, jstring);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

　　可以看到自动生成对应的函数：Java_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI

　　　　Java_ + 包名（com.lucyfyr） + 类名(HelloWorld) + 接口名(printJNI)：必须要按此JNI规范来操作；

　　java虚拟机就可以在com.simon.HelloWorld类调用printJNI接口的时候自动找到这个C实现的Native函数调用。

　　当然函数名太长，可以在.c文件中通过函数名映射表来实现简化。

第三步：

实现JNI原生函数源文件：

新建com_lucyfyr_HelloWorld.c文件：

 

#include <jni.h>
#define LOG_TAG "HelloWorld"
#include <utils/Log.h>
/* Native interface, it will be call in java code */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI(JNIEnv *env, jobject obj,jstring inputStr)
{
　　LOGI("dufresne Hello World From libhelloworld.so!");
　　// 从 instring 字符串取得指向字符串 UTF 编码的指针
　　const char *str =
　　(const char *)(*env)->GetStringUTFChars( env,inputStr, JNI_FALSE );
　　LOGI("dufresne--->%s",(const char *)str);
　　// 通知虚拟机本地代码不再需要通过 str 访问 Java 字符串。
　　(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, inputStr, (const char *)str );
　　return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello World! I am Native interface");
} 
/* This function will be call when the library first be load.
* You can do some init in the libray. return which version jni it support.
*/
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
　　void *venv;
　　LOGI("dufresne----->JNI_OnLoad!");
　　if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**)&venv, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
　　　　LOGE("dufresne--->ERROR: GetEnv failed");
　　　　return -1;
　　} 　　return JNI_VERSION_1_4;
}

　　OnLoadJava_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI

函数里面做一些log输出 注意JNI中的log输出的不同。

　　JNI_OnLoad函数JNI规范定义的，当共享库第一次被加载的时候会被回调，

这个函数里面可以进行一些初始化工作，比如注册函数映射表，缓存一些变量等，

最后返回当前环境所支持的JNI环境。本例只是简单的返回当前JNI环境。

 

第四步：

编译生成so库

　　编译com_lucyfyr_HelloWorld.c成so库可以和app一起编译，也可以都单独编译。

在当前目录下建立jni文件夹：HelloWorld/jni/

　　下建立Android.mk ，并将com_lucyfyr_HelloWorld.c和 com_lucyfyr_HelloWorld.h 拷贝到进去

编写编译生成so库的Android.mk文件：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
# 一个完整模块编译
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES:=com_lucyfyr_HelloWorld.c
LOCAL_C_INCLUDES := $(JNI_H_INCLUDE)
LOCAL_MODULE := libHelloWorldJni
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils
LOCAL_PRELINK_MODULE := false
LOCAL_MODULE_TAGS :=optional
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

系统变量解析：

　　LOCAL_PATH - 编译时的目录 　　

　　$(call 目录，目录….) 目录引入操作符 　　　　如该目录下有个文件夹名称 src，则可以这样写 $(call src)，那么就会得到 src 目录的完整路径

　　include $(CLEAR_VARS) -清除之前的一些系统变量　　

　　LOCAL_MODULE － 编译生成的目标对象　　

　　LOCAL_SRC_FILES － 编译的源文件　　

　　LOCAL_C_INCLUDES － 需要包含的头文件目录　　

　　LOCAL_SHARED_LIBRARIES － 链接时需要的外部库　　

　　LOCAL_PRELINK_MODULE － 是否需要prelink处理 　　i

　　nclude$（BUILD_SHARED_LIBRARY） － 指明要编译成动态库

　　android.mk编译模块添加具体方法参考：http://blog.csdn.net/yili_xie/article/details/4906865

编译此模块：输入编译命令

　　./makeMtk mm packages/apps/HelloWorld/jni/

　　上面是我的工程根目录编译命令。具体编译方式根据自己系统要求执行。

编译输出： libHelloWorldJni.so (system/lib中视具体而定)

　　此时库文件编译好了可以使用，如果在eclipse中模拟器上使用，需要将 libHelloWorldJni.so导入到system/lib 下，

　　或者对应app的data/data/com.lucyfyr/lib/下；

但是在导入system/lib 下的时候，却始终提示out of memory。于是网上说使用emulator去搞，

　　但是此命令使用起来却有问题，始终没有解决。但是可以导入到data/data/com.lucyfyr/lib/下使用。但是我这里直接在真机上弄的。

看一下HelloWorld中Android.mk文件的配置

　　其中存在：

　　　　include $(LOCAL_PATH)/jni/Android.mk 表示编译库文件

　　　　LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES := libHelloWorldJni 表示app依赖库，打包的时候会一起打包。

第五步：

验证执行

　　将编译好的apk安装到手机上

　　使用adb push到手机上去需要自己去导入库文件libHelloWorldJni.so到data/data/com.lucyfyr/lib/

　　使用adb install方式安装则会自动导入。

启动HelloWorld ：输入命令 adb logcat |grep dufresne

输出log如下：

　　I/HelloWorld(28500): dufresne Hello World From libhelloworld.so!

　　I/HelloWorld(28500): dufresne--->I am HelloWorld Activity

　　V/dufresne(28500): Hello World! I am Native interface

符合调用打印顺序正确。

 

以上通过一个简单的例子学习了Android如何编写编译C库文件，以及如何使用库文件。

对于JNI的使用其中还涉及到其他方面的一些知识：C++接口如何调用，函数名注册表怎么回事，

参数类型如何匹配，JNI如何调用Java中的方法java<--->JNI等。

(用于参考)

//---------------教程2------------------------------------------

我使用GNUStep，下载地址http://www.gnustep.org/experience/Windows.html。

下载安装后，验证是否成功。打开GNUstep->Shell，输入make -v 和 gcc -v命令，如图所示。

下载NDK，地址http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html。下载完后解压即可。

配置ndk环境变量，gnustep是模拟linux的环境的，打开gnustep的安装目录下的G:softinstallGNUstepGNUstepGNUstep.conf文件，添加以下内容：

NDK=/g/softinstall/Android/android-ndk-r8b

export=NDK

说明如果不知道ndk目录在linux下应该是在哪里，你可以打开gnustep的命令窗口，输入mount，就可以找到对应的盘符。

验证环境变量，如下图。

以上就配置成功了。

下载进入正题啦。Jni的开发步骤。

打开eclipse，新建工程名为testJni。在activity中添加以下代码

package com.xzw.jni;    
        
import android.os.Bundle;    
import android.app.Activity;    
import android.view.Menu;    
import android.view.MenuItem;    
import android.widget.TextView;    
import android.support.v4.app.NavUtils;    
/**    
 *     
 * @author XuZhiwei (xuzhiwei@gmail.com)    
 * sina：http://weibo.com/xzw1989    
 *     
 * Create at 2012-8-30 上午10:49:45    
 */
public class MainActivity extends Activity {     
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    
        super.onCreate(savedInstanceState);     
    }    
        
    public native String hello();    
           
    static{    
        System.loadLibrary("testJni");    
    }    
            
}

编译后的文件在bin目录下，通过javah命令生成c/c++的文件头。如下图  

会在项目目录下生成jni/com_xzw_jni_TestJni.h。

头文件代码如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */    
#include <jni.h>    
/* Header for class com_xzw_jni_TestJni */    
        
#ifndef _Included_com_xzw_jni_TestJni    
#define _Included_com_xzw_jni_TestJni    
#ifdef __cplusplus    
extern "C" {    
#endif    
/*    
 * Class:     com_xzw_jni_TestJni    
 * Method:    hello    
 * Signature: ()Ljava/lang/String;    
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_xzw_jni_TestJni_hello    
  (JNIEnv *, jobject);    
        
#ifdef __cplusplus    
}    
#endif    
#endif

根据头文件编写c代码

#include <string.h>    
#include <jni.h>    
         
jstring    
Java_com_xzw_jni_TestJni_hello    
  (JNIEnv* env, jobject thiz){    
      return (*env)->NewStringUTF(env, "哈哈完成自动化编译 !");    
}

接下来编写 Android.mk,该文件可以直接从NDK的samples下的hello-jni的jni文件下直接靠过来改改就可以了。也贴下代码哈。

# Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project    
#    
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");    
# you may not use this file except in compliance with the License.    
# You may obtain a copy of the License at    
#    
#      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0    
#    
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software    
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,    
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.    
# See the License for the specific language governing permissions and    
# limitations under the License.    
#    
LOCAL_PATH := $(call my-dir)    
        
include $(CLEAR_VARS)    
        
LOCAL_MODULE    := testJni    
LOCAL_SRC_FILES := testJni.c    
        
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

其中你只需要该LOCAL_MODULE和LOCAL_SRC_FILES就可以了。

说明:LOCAL_MODULE是描述模块的，用来给java调用的模块名，会生成对应的libtestJni.so

LOCAL_SRC_FILES就是源文件啦，多个文件空格隔开即可。

接下来，我们要开始编译生成so文件咯。

打开gnustep的命令窗口，进入到项目底下，输入$NDK/ndk-build命令，即可自动生成libs/armeabi/libtestJni.so文件。

接下来就是java调用来。直接上代码

package com.xzw.jni;    
        
import android.os.Bundle;    
import android.app.Activity;    
import android.view.Menu;    
import android.view.MenuItem;    
import android.widget.TextView;    
import android.support.v4.app.NavUtils;    
/**    
 *     
 * @author XuZhiwei (xuzhiwei@gmail.com)    
 * sina：http://weibo.com/xzw1989    
 *     
 * Create at 2012-8-30 上午10:49:45    
 */
public class TestJni extends Activity {     
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    
        super.onCreate(savedInstanceState);    
        TextView tv = new TextView(this);    
        tv.setText(hello());    
        setContentView(tv);    
    }    
        
    public native String hello();    
           
    static{    
        System.loadLibrary("testJni");    
    }    
            
}

运行结果如下

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