一,NDK介绍

(1)简介

定义:Native Development Kit,是 Android的一个工具开发包

  • NDK是属于 Android 的,与Java并无直接关系

作用:快速开发C、 C++的动态库,并自动将so和应用一起打包成 APK

  • 即可通过NDKAndroid中 使用JNI与本地代码(如C、C++)交互

应用场景:Android的场景下 使用JNI

  • 即 Android开发的功能需要本地代码(C/C++)实现

特点:

额外注意:

(2)使用步骤

  1. 配置 Android NDK环境
  2. 创建 Android 项目,并与 NDK进行关联
  3. 在 Android 项目中声明所需要调用的 Native方法
  4. 使用 Android需要交互的本地代码 实现在Android中声明的Native方法
  5. 比如 Android 需要与 C++ 交互,那么就用C++ 实现 Java的Native方法
  6. 通过 ndk - bulid 命令编译产生.so库文件
  7. 编译 Android Studio 工程,从而实现 Android 调用本地代码
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二,NDK与JNI关系

三,具体使用

步骤如下:

  1. 配置 Android NDK环境
  2. 关联 Andorid Studio项目 与 NDK
  3. 创建本地代码文件(即需要在 Android项目中调用的本地代码文件)
  4. 创建 Android.mk文件 & Application.mk文件
  5. 编译上述文件,生成.so库文件,并放入到工程文件中
  6. 在 Andoird Studio项目中使用 NDK实现 JNI 功能

步骤详解:

步骤1:配置 Android NDK环境

步骤说明:

我将一步步讲解如何进行NDK环境配置。

(1)下载Android NDK工具包

  • 官网下载地址,注意 科学 上网
  • 本文采用的Android NDK版本是:android-ndk-r14b-darwin-x86_64

(2)解压 NDK包

  • 注:解压路径 不要出现空格和中文
  • 建议:将解压路径设置为:Android StudioSDK目录里,并命名为ndk-bundle
解压路径: /Users/Carson_Ho/Library/Android/sdk/ndk-bundle

好处:启动Android Studio时,Android Studio会自动检查它并直接添加到ndk.dir中,那么在使用时,就不用配置Android StudioNDK的关联工作

(3)安装 & 配置NDK

在终端依次输入下列命令

// 先输入以下命令
pico .bash_profile 

// 再依次输入下列命令(后面的路径需要根据你NDK解压路径设置)
export PATH=${PATH}:/Users/Carson_Ho/Library/Android/sdk/ndk-bundle 
A_NDK_ROOT=/Users/Carson_Ho/Library/Android/sdk/ndk-bundle
export A_NDK_ROOT
// 注意检查空格、中 & 英字符区分

// 输入以下组合命令 进行保存
control+X
// 输入后,选择Y

// 最后,更新刚配置的环境变量
source .bash_profile

// 验证NDK是否配置成功
 // 1. 关闭终端 并 重新打开
 // 2. 若无错误提示,则成功配置

步骤2: 关联Andorid Studio项目 与 NDK

当你的项目每次需要使用 NDK 时,都需要将该项目关联到 NDK

  1. 此处使用的是Andorid Studio,与Eclipse不同
  2. 还在使用Eclipse的同学请自行查找资料配置

具体配置如下:

a. 在Gradle local.properties中添加配置

ndk.dir=/Users/Carson_Ho/Library/Android/sdk/ndk-bundle

若ndk目录存放在SDK的目录中,并命名为ndk-bundle,则该配置自动添加

b. 在Gradle gradle.properties中添加配置

android.useDeprecatedNdk=true 
// 对旧版本的NDK支持

c. 在Gradle的build.gradle添加ndk节点

  • 至此,将Andorid Studio的项目 与 NDK 关联完毕
  • 下面,将真正开始讲解如何在项目中使用NDK

步骤3:创建本地代码文件

  • 即需要在Android项目中调用的本地代码文件
此处采用 C++作为展示

test.cpp

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

extern "C"
{
 
    JNIEXPORT jstring JNICALL Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI(JNIEnv *env, jobject obj ){
       // 参数说明
       // 1. JNIEnv:代表了VM里面的环境,本地的代码可以通过该参数与Java代码进行操作
       // 2. obj:定义JNI方法的类的一个本地引用(this)
    return env -> NewStringUTF("Hello i am from JNI!");
    // 上述代码是返回一个String类型的"Hello i am from JNI!"字符串
	}
}

此处需要注意:

  1. 如果本地代码是C++(.cpp或者.cc),要使用extern "C" { }把本地方法括进去
  2. JNIEXPORT jstring JNICALL中的JNIEXPORT 和 JNICALL不能省
  3. 关于方法名Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI
格式 = Java _包名 _ 类名_Java需要调用的方法名
Java必须大写
对于包名,包名里的.要改成_,_要改成_1

如我的包名是:scut.carson_ho.ndk_demo,则需要改成scut_carson_1ho_ndk_1demo

最后,将创建好的test.cpp文件放入到工程文件目录中的src/main/jni文件夹

若无jni文件夹,则手动创建。

步骤4:创建Android.mk文件

作用:指定源码编译的配置信息

如工作目录,编译模块的名称,参与编译的文件等

具体使用:

Android.mk

LOCAL_PATH       :=  $(call my-dir)
// 设置工作目录,而my-dir则会返回Android.mk文件所在的目录

include              $(CLEAR_VARS)
// 清除几乎所有以LOCAL——PATH开头的变量(不包括LOCAL_PATH)

LOCAL_MODULE     :=  hello_jni
// 设置模块的名称,即编译出来.so文件名
// 注,要和上述步骤中build.gradle中NDK节点设置的名字相同

LOCAL_SRC_FILES  :=  test.cpp
// 指定参与模块编译的C/C++源文件名

include              $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
// 指定生成的静态库或者共享库在运行时依赖的共享库模块列表。

最后,将上述文件同样放在src/main/jni文件夹中。

步骤5:创建Application.mk文件

作用:配置编译平台相关内容

具体使用:

Application.mk

APP_ABI := armeabi
// 最常用的APP_ABI字段:指定需要基于哪些CPU平台的.so文件
// 常见的平台有armeabi x86 mips,其中移动设备主要是armeabi平台
// 默认情况下,Android平台会生成所有平台的.so文件,即同APP_ABI := armeabi x86 mips
// 指定CPU平台类型后,就只会生成该平台的.so文件,即上述语句只会生成armeabi平台的.so文件

最后,将上述文件同样放在src/main/jni文件夹中

步骤6:编译上述文件,生成.so库文件

经过上述步骤,在src/main/jni文件夹中已经有3个文件

打开终端,输入以下命令

// 步骤1:进入该文件夹
cd /Users/Carson_Ho/AndroidStudioProjects/NDK_Demo/app/src/main/jni 
// 步骤2:运行NDK编译命令
ndk-build

编译成功后,在src/main/会多了两个文件夹libs & obj,其中libs下存放的是.so库文件

步骤7:在src/main/中创建一个名为jniLibs的文件夹,并将上述生成的so文件夹放到该目录下

  1. 要把名为 CPU平台的文件夹放进去,而不是把.so文件放进去
  2. 如果本来就有.so文件,那么就直接创建名为jniLibs的文件夹并放进去就可以

步骤8:在Andoird Studio项目中使用NDK实现JNI功能

  • 此时,我们已经将本地代码文件编译成.so库文件并放入到工程文件中
  • Java代码中调用本地代码中的方法,具体代码如下:

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity  {

    // 步骤1:加载生成的so库文件
    // 注意要跟.so库文件名相同
    static {

        System.loadLibrary("hello_jni");
    }
    
    // 步骤2:定义在JNI中实现的方法
    public native String getFromJNI();
    
    // 此处设置了一个按钮用于触发JNI方法
    private Button Button;

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

        // 通过Button调用JNI中的方法
        Button = (Button) findViewById(R.id.button);
        Button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Button.setText(getFromJNI());
                
            }
        });
    }

主布局文件:activity_main.xml

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context="scut.carson_ho.ndk_demo.MainActivity">

    // 此处设置了一个按钮用于触发JNI方法
    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="50dp"
        android:text="调用JNI代码" />

</RelativeLayout>

结果展示

源码地址

Carson-Ho的Github地址:NDK_Demo​github.com/Carson-Ho/NDK_Demo

四,Android Studio2.2 以上实现NDK

如果你的Android Studio是2.2以上的,那么请采用下述方法

因为 Android Studio2.2以上已经内部集成  NDK,所以只需要在 Android Studio内部进行配置就可以
  • 步骤讲解

步骤1:按提示创建工程

在创建工程时,需要配置NDK,根据提示一步步安装即可。

步骤2:根据需求使用NDK

  • 配置好NDK后,Android Studio会自动生成C++文件并设置好调用的代码
  • 你只需要根据需求修改C++文件 & Android就可以使用了。

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