手把手教你搭建 NDK 環(huán)境搭建

本文基于 Android Studio 3.4.2 、gradle:3.2.1

1、什么是 JNI、NDK？

JNI 是 Java Native Interface （Java 本地接口）的縮寫，是 Java 與其他語言通信的橋梁。在 Android 中的應(yīng)用主要為：音視頻開發(fā)、熱修復(fù)、插件化、逆向開發(fā)和系統(tǒng)源碼調(diào)用，為了方便使用 JNI 技術(shù)，Android 提供了 NDK 工具集合，它和 JNI 開發(fā)本質(zhì)上沒有區(qū)別，NDK 是在 Android 中實(shí)現(xiàn) JNI 的手段，

NDK 有兩個(gè)主要作用：

  • 幫助開發(fā)者快速開發(fā) C/C++ 的動(dòng)態(tài)庫

  • NDK 使用了交叉編譯器，可以在一個(gè)平臺(tái)上開發(fā)出另一個(gè)平臺(tái)的二進(jìn)制代碼

2、Android 中 NDK 的使用

1）首先下載 NDK 的安裝包

在 SDK Tools 里下載 NDK、LLDB、CMake

下載 NDK、LLDB、CMake

  • NDK : 即我們需要下載的工具，會(huì)生成到 SDK 根目錄下的 ndk-bundle 目錄下

  • CMake : 一個(gè)跨平臺(tái)的編譯構(gòu)建工具，可以用簡單的語句來描述所有平臺(tái)的安裝過程

  • LLDB : 一個(gè)高效的 C/C++ 的調(diào)試工具

2）編寫界面

這里的界面很簡單，一個(gè) TextView 和一個(gè) Button ，點(diǎn)擊 Button 后調(diào)用 JNI 的方法修改 TextView 的值。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<android.support.constraint.ConstraintLayout 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"

    tools:context=".JNIDemo.JNIActivity">

    <TextView

        android:id="@+id/jni_tv"

        android:layout_marginTop="20dp"

        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"

        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"

        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"

        android:text="I'm a TextView"

        android:textAllCaps="false"

        android:layout_width="wrap_content"

        android:layout_height="wrap_content" />

    <Button

        android:id="@+id/jni_btn"

        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/jni_tv"

        android:layout_marginTop="20dp"

        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"

        android:text="Call Method From JNI"

        android:layout_width="wrap_content"

        android:layout_height="wrap_content" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>
3）編寫 Activity 代碼
/*

* Copyright (c) 2019\. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.

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* Etiam sed turpis ac ipsum condimentum fringilla. Maecenas magna.

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*                                              Vestibulum commodo. Ut rhoncus gravida arcu.

*/

package com.learnandroid.learn_android.JNIDemo;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;

import android.util.Log;

import android.view.View;

import android.widget.Button;

import android.widget.TextView;

import android.widget.Toast;

import com.learnandroid.learn_android.R;

public class JNIActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView jni_tv;

    private Button jni_btn;

    @Override

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_jni);

        jni_tv = findViewById(R.id.jni_tv);

        jni_btn = findViewById(R.id.jni_btn);

        jni_btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

            @Override

            public void onClick(View v) {

                jni_tv.setText(JNIUtils.sayHelloFromJNI());

            }

        });

    }

}
4）編寫 JNIUtils
package com.learnandroid.learn_android.JNIDemo;

public class JNIUtils {

    static {

        System.loadLibrary("MyJNIHello");

    }

    public static native String sayHelloFromJNI();

}

這里的靜態(tài)代碼塊中首先加載了需要使用的動(dòng)態(tài)庫，然后創(chuàng)建 native 方法。

5）生成頭文件

在 Android Studio 的 Terminal 中，cd 到當(dāng)前項(xiàng)目的根目錄，然后執(zhí)行 javah 命令

（注意將含有本地方法的類寫完整的包名）

# binguner @ binguner in ~/AndroidStudioProjects/learn_android/app/src/main/java [10:12:17]

$ javah -d ../cpp com.learnandroid.learn_android.JNIDemo.JNIUtils

-d ../cpp 指定了頭文件的生成位置：當(dāng)前目錄上一級(jí)下的 cpp 文件夾中。

然后打開 Project 目錄下的 com_learnandroid_learn_android_JNIDemo_JNIUtils.h 可以看到它為我們生成的方法原型

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */

#include <jni.h>

/* Header for class com_learnandroid_learn_android_JNIDemo_JNIUtils */

#ifndef _Included_com_learnandroid_learn_android_JNIDemo_JNIUtils

#define _Included_com_learnandroid_learn_android_JNIDemo_JNIUtils

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

/*

* Class:     com_learnandroid_learn_android_JNIDemo_JNIUtils

* Method:    sayHelloFromJNI

* Signature: ()Ljava/lang/String;

*/

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_learnandroid_learn_1android_JNIDemo_JNIUtils_sayHelloFromJNI

  (JNIEnv *, jclass);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif
6）實(shí)現(xiàn) C++ 代碼

在 cpp 目錄下新建一個(gè) C++ 文件，命名為 MyJNIDemo

新建 C++ 文件

這時(shí)候如果直接在 C++ 文件里編寫代碼，是沒有代碼提示的，這時(shí)候需要用 CMake 工具。

首先編輯 app 的 build.gradle 文件，添加如下內(nèi)容

android -> defaultConfig 下添加

// 使用Cmake工具

externalNativeBuild {

    cmake {

        cppFlags ""

        //生成多個(gè)版本的so文件，指定需要編譯的cpu架構(gòu)

        abiFilters "armeabi-v7a"

    }

}

android -> 下添加

// 配置CMakeLists.txt路徑

externalNativeBuild {

    cmake {

        //編譯后so文件的名字

        **path "src/main/cpp/CMakeLists.txt"**

    }

}

再編輯 CMakeLists.txt 文件（cmake腳本配置文件，cmake會(huì)根據(jù)該腳本文件中的指令去編譯相關(guān)的C/C++源文件，并將編譯后產(chǎn)物生成共享庫或靜態(tài)塊，然后Gradle將其打包到APK中）

# 設(shè)置 CMake 的最低版本

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

# 第一個(gè)參數(shù)：創(chuàng)建并命名一個(gè) lib，會(huì)自動(dòng)生成這個(gè) lib 的 so 庫，

# 第二個(gè)參數(shù)：將它設(shè)置為 STATIC （靜態(tài)庫，以 .a 結(jié)尾）或者 SHARED（動(dòng)態(tài)庫以 .so 結(jié)尾），

# 最后一個(gè)參：數(shù)提供一個(gè)相對的源碼路徑

# 可以用 add_library 設(shè)置多個(gè) lib，CMake 會(huì)自動(dòng)構(gòu)建并把 lib 包打包到 apk 中。

add_library( # Sets the name of the library.

        MyJNIHello

        # Sets the library as a shared library.

        SHARED

        # Provides a relative path to your source file(s).

        MyJNIHello.cpp

        )

# 搜索一個(gè)預(yù)置的 lib，并把它的路徑保存為一個(gè)變量

# CMake 默認(rèn)在搜索路徑中包含了系統(tǒng)的 lib，我們只需要給想要添加的 NDK lib 設(shè)置一個(gè)名稱即可。

# CMake 會(huì)在完成構(gòu)建之間檢查它是否存在

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)

# 將指定的庫關(guān)聯(lián)起來

target_link_libraries( # Specifies the target library.

        MyJNIHello

        # Links the target library to the log library

        # included in the NDK.

        ${log-lib}

        )

這時(shí)候點(diǎn)擊 Sync Now，編寫 C++ 文件有代碼提示了

C++ 的代碼如下

//

// Created by Binguner on 2019-08-13.

//

#include <jni.h>

//#include "com_learnandroid_learn_android_JNIDemo_JNIUtils.h"

extern "C"

JNIEXPORT jstring JNICALL

Java_com_learnandroid_learn_1android_JNIDemo_JNIUtils_sayHelloFromJNI

        (JNIEnv *env, jclass jclass1) {

    return env->NewStringUTF("JNIHELLO");

}

這里實(shí)現(xiàn)了 Java_com_learnandroid_learn_1android_JNIDemo_JNIUtils_sayHelloFromJNI 方法，并返回了一個(gè) 「JNIHELLO」的字符串，
我為什么注釋掉 #include "com_learnandroid_learn_android_JNIDemo_JNIUtils.h” 呢？

因?yàn)?JNI 生成的頭文件目的是幫助我們得到 native 方法的原型，自己寫原型容易的話命名可能出錯(cuò)，你也可以看到這個(gè)方法的名稱非常復(fù)雜。但是如果我們能自己寫對這個(gè)名字，不用 include 這個(gè)頭文件也可以，CMake 會(huì)我們自動(dòng)生成這個(gè)方法。

比如我又在 JNIUtils 中添加了一個(gè) test1() 的方法

新建 native 方法

點(diǎn)擊代碼提示之后，它會(huì)自動(dòng)在 C++ 代碼中生成相應(yīng)的方法，我們只要實(shí)現(xiàn)其中的方法即可

自動(dòng)創(chuàng)建方法

7）運(yùn)行 App

未點(diǎn)擊按鈕

點(diǎn)擊按鈕后
點(diǎn)擊按鈕

8）JNI 中打印日志

在 C++ 文件中添加如下內(nèi)容：

//

// Created by Binguner on 2019-08-13.

//

#include <android/log.h>

#include <jni.h>

//#include "com_learnandroid_learn_android_JNIDemo_JNIUtils.h"

#define LOG_TAG "System.out.c"

#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

#define LOGW(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

extern "C"

JNIEXPORT jstring JNICALL

Java_com_learnandroid_learn_1android_JNIDemo_JNIUtils_sayHelloFromJNI

        (JNIEnv *env, jclass jclass1) {

    LOGD("TAGD,a=%d,b=%d",1,2);

    return env->NewStringUTF("JNIHELLO");

}
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