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  • Android平台下的JNI开发

    JNI是Java Native Interface的缩写,通过JNI可以方便我们在Android平台上进行C/C++编程。要用JNI首先必须安装Android的NDK,配置好NDK环境之后就可以在Eclipse下进行C/C++开发了。

        其实JNI的原理很容易理解,其本质就是在Java层定义一个接口,同时在C层用C/C++代码实现该接口的功能并编译成动态链接库,这样 Activity就可以通过Java层接口调用生成的动态链接库,完成相应的功能。简单地说就是两点:(1)定义Java接口(JNI),(2)用 C/C++实现接口功能并打包成库文件以供调用。

        在这里,我将假设读者已经在Linux环境下安装好了NDK,并且会使用Eclipse。下面以C++为例一步一步说明JNI开发过程。

       

    1 创建Android工程

        新建一个TestJNI目录,用Eclipse在该目录下创建一个名为TestJNI的Android工程,包名为com.TestJNI.jni。创建完成后在工程的src目录下会自动创建一个名为TestJNIActivity.java的文件。
    【笔记】Android平台下的JNI开发

    2 设计Java接口
        先不用管这个文件,在该文件的位置再创建一个名为TestJNI.java文件:

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    打开TestJNI.java,我们将在这个文件里创建一个JNI接口类,该Java类提供一个加法运算的接口:
    【笔记】Android平台下的JNI开发

    这里的函数声明一定要加native修饰。

    3 编译JNI

        将TestJNI.java文件复制到工程的bin目录下,在终端中进入该工程的bin目录,输入javac TestJNI.java,这时会生成一个TestJNI.class文件。

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    在bin文件夹下,如果没有则创建目录:/com/TestJNI/jni,并把TestJNI.class复制到/bin/com/TestJNI/jni目录下。然后在终端里进入工程的bin目录,输入javah -jni com.TestJNI.jni.TestJNI,此时会生成一个com_TestJNI_jni_TestJNI.h文件。

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    com_TestJNI_jni_TestJNI.h文件就是对应于上面定义的Java接口的C/C++头文件。打开这个文件,可以看到系统已经为我们自动完成了接口函数的声明:

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    这三个函数分别对应于JNI的三个接口函数,命名方式只是在前面加上了Java包名。

    4 用C/C++实现JNI

        有了JNI的C/C++头文件,就可以在C层实现JNI接口了。首先在工程目录下创建一个jni目录,这个目录就是专门用来放C/C++代码的。把com_TestJNI_jni_TestJNI.h文件复制到jni目录下,并在这里创建一个com_TestJNI_jni_TestJNI.cpp文件。

        由于我想用C++来实现JNI,所以上面两个文件我只是用来作为动态链接库的接口,具体的实现我希望放在一个类里面来完成,因此我再添加两个文件:Add.h和Add.cpp。

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    下面我们就来实现CAdd类和JNI接口。首先实现CAdd类:

    Add.h

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    Add.cpp

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    然后我们来写com_TestJNI_jni_TestJNI.cpp,实现JNI:

    【笔记】Android平台下的JNI开发


    到此我们的C/C++部分就全部实现了。

    5 创建mk文件

        JNI实现了之后就要把C/C++代码编译成动态链接库.so文件,这样Java程序才能调用JNI的接口。要编译so文件,需要写Android.mk和Application.mk两个文件。我们先来写Android.mk。

        先在工程目录的jni下创建一个Android.mk文件:

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    然后打开文件在里面输入如下内容:

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    其中LOCAL_PATH是C/C++代码所在目录,也就是我们的jni目录。

    LOCAL_MODULE是要编译的库的名称。编译器会自动在前面加上lib,在后面加上.so。

    LOCAL_SRC_FILES是要编译的C/C++文件。

    现在我们在工程的根目录下创建一个Application.mk文件,并输入如下内容:

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    6 编译动态链接库

        写完了mk文件就可以开始编译C/C++代码了。在终端里进入工程的根目录,输入ndk-build即可:

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    编译成功后会在工程目录的libs/armeabi目录下生成一个libTestJNI.so文件。

    7 在Java中调用JNI

        大家应该还记得在创建工程的时候就已经生成了一个TestJNIActivity.java文件吧。现在打开这个文件,我们来对它进行一点修改,添加我们调用JNI计算加法的代码,如下:
    【笔记】Android平台下的JNI开发

    在这里我们首先用System.loadLibrary("TestJNI")加载了C/C++编译的so文件,然后创建了一个TestJNI对象,通过 该对象调用了so库中的方法。现在的代码应该是编译不过去的,因为我们还没有给TextView添加ID,所以R.id.tv是无效的。那么我们来添加这 个ID。找到res/layout目录下的main.xml文件:

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    双击打开该文件,在TextView标签下添加一行android:id="@+id/tv",这样就创建了一个名为tv的域并自动分配ID,如下图:

    【笔记】Android平台下的JNI开发

    现在编译工程,就可以顺利通过了。程序运行结果如下:

    【笔记】Android平台下的JNI开发

        这个例子只是为了显示JNI的用法,只要写好了JNI接口,其他的编程就跟C/C++一样了。编译动态链接库的时候,除了使用ndk-build命令之外,也可以在Eclipse工程中配置一个Builder,直接在Eclipse下编译。

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