安卓JNI精細化講解，讓你徹底了解JNI（一）：環境搭建與HelloWord

目錄

1、基礎概念

├──1.1、JNI

├──1.2、NDK

├──1.3、CMake與ndk-build

2、環境搭建

3、Native C++ 項目（HelloWord案例）

├── 3.1、項目建立（java、kotlin）

├── 3.2、CMake的應用（詳細講解）

├── 3.3、ndk-build的應用（詳細講解）

JNI（Java Native Interface）Java本地接口，使得Java與C/C++具有互動能力

NDK（Native Development Kit） 本地開發工具包，允許使用原生語言（C和C++）來實作應用程式的部分功能

Android NDK開發的主要作用：

當我們基于NDK開發出native功能後，通常需要編譯成庫檔案，給Android項目使用。

目前，有兩種主流的編譯方式：CMake__與__ndk-build

__CMake__與__ndk-build__是兩種不同的編譯工具（與Android代碼和C/C++代碼無關）

CMake

ndk-build

JNI安裝 JNI 是JDK裡的内容，電腦上正确安裝并配置JDK即可 (JDK1.1之後就正式支援了);

NDK安裝 可從官網自行下載下傳、解壓到本地，也可基于AndroidStudio下載下傳解壓到預設目錄;

編譯工具安裝 cmake 可基于AndroidStudio下載下傳安裝; ndk-build 是NDK裡的腳本工具，NDK安裝好即可使用ndk-build;

目前示範，使用的Android Studio版本如下（目前最新版）：

啟動Android Studio --> 打開SDK Manager --> SDK Tools，如下圖所示：

我們選擇NDK、CMake、LLDB（調試Native時才會使用），選擇Apply進行安裝，等安裝成功後，NDK開發所依賴的環境也就都齊全了。

建立項目，選擇 Native C++，如下圖：

新建立的項目，預設已包含完整的native 示例代碼、cmake配置 ，如下圖：

這樣，我們就可以自己定義Java native方法，并在cpp目錄中寫native實作了，很友善。

但是，當我們寫完native的實作代碼，希望運作APP，檢視JNI的互動效果，此時，就需要使用編譯工具了，咱們還是先看一下Android Studio預設的Native編譯方式吧：CMake

在CMake編譯之前，咱們應該先做哪些準備工作？

除此之外，咱們還應該學習CMake的哪些重要知識？

帶着這些問題，咱們開始CMake之旅吧：

3.2.1、NDK環境檢查

編譯前，建議先檢查下工程的NDK配置情況（不然容易報一些亂七八糟的錯誤）：

File --> Project Structure --> SDK Location，如下圖（我本地的Android Studio預設沒有給配置NDK路徑，那麼，需要自己手動指定一下）：

3.2.2、C/C++功能實作

因為本節主講CMake編譯工具，代碼就不單獨寫了，咱們直接使用工程預設生成的native-liv.cpp，簡單調整一下native實作方法的代碼吧（修改傳回文本資訊）：

因Native C++工程預設已配置好了CMakeLists.txt和gradle，是以咱們可直接運作工程看效果，如下圖：

JNI互動效果我們已經看到了，說明CMake編譯成功了。那麼，這究竟是怎麼做到的呢？咱們接着分析一下吧：

3.2.3、CMake生成的庫檔案與apk中的庫檔案

安卓工程編譯時，會執行CMake編譯，在 工程/app/build/.../cmake/ 中會産生對應的so檔案，如下圖：

繼續編譯安卓工程，會根據build中的内容，生成我們的*.apk安裝封包件。我們找到、反編譯apk安裝封包件，查找so庫檔案。原來在apk安裝包中，so庫都被存放在lib目錄中，如下圖：

3.2.4、CMake是如何編譯生成so庫的呢？

在前面介紹CMake定義時，提到了CMake是基于CMakeLists.txt檔案和gradle配置實作編譯Native類的。那麼，咱們先來看一下CMakeLists.txt檔案吧：

實際上，CMakeList.txt可配置的内容遠不止這些，如：so輸出目錄，生成規則等等，有需要的同學可查下官網。

接着，咱們再看一下app的gradle又是如何配置CMake的呢？

實際上，gradle可配置的cmake内容也遠不止這些，如：abi、cppFlags、arguments等，有需要的同學可查下官網。

3.2.5、如何指定庫檔案的輸出目錄？

如果希望将so庫生成到特定目錄，并讓項目直接使用該目錄下的so，應該如何配置呢？

比較簡單：需要在CMakeList.txt中配置庫的輸出路徑資訊，即：

CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY

還需要在gradle中配置 jniLibs.srcDirs 屬性（即：指定了lib庫目錄）：

接着，重新build就會在cpp相同目錄級别位置生成jniLibs目錄，so庫也在其中了：

3.2.5、如何生成指定CPU平台對應的庫檔案呢？

我們可以在cmake中設定abiFilters，也可在ndk中設定abiFilters，效果是一樣的：

按照新的配置，我們重新運作工程，如下圖：

再反編譯看下工程，果然隻有arm64-v8a的so庫了，不過庫檔案在apk中仍然是放在lib目錄，而非jniLibs（其實也很好了解，jniLibs隻是我們本地的目錄，便于我們管理庫檔案，真正生成apk時，仍然會按照lib目錄放置庫檔案），如下圖：

至此，CMake的主要技術點都講完了，接下來咱們看下NDK-Build吧~

3.3、ndk-build的應用

在ndk-build編譯之前，咱們又應該先做哪些準備工作？

除此之外，咱們還應該學習ndk-build的哪些重要知識？

帶着這些問題，咱們繼續ndk-build之旅吧：

3.3.1、環境變量配置

介紹NDK-Build定義時，提到了其實它是NDK的腳本工具。那麼，咱們還是先進NDK目錄找一下吧，ndk-build工具的位置如下圖：

如果我們希望任意情況下都能便捷的使用這種腳本工具，通常做法是配置其環境變量，否則我們在cmd、Mac終端、Terminal中執行 ndk-build 指令時，會報錯：“未找到指令”

配置NDK的環境變量，也很簡單，以Mac電腦舉例（如果是Windows電腦，網上也有很多關于配置環境變量的文章，如果有需要可自行查下）：

當我們在cmd、Mac終端、Terminal中執行 ndk-build 指令時，如果出現下圖所示内容，則代表配置成功了：

3.3.2、C/C++功能實作

咱們使用比較常用的一種ndk-build方式吧：ndk-build + Android.mk + gradle配置

項目中建立jni目錄，拷貝一份CMake的代碼實作吧：

接着，編寫Android.mk檔案内容：

配置gradle：

現在，native代碼、ndk-build配置都完成了，咱們運作看一下效果吧，如下圖：

3.3.4、如何指定庫檔案的輸出目錄？

通常，可在Android.mk檔案中配置NDK_APP_DST_DIR

指定源目錄與輸出目錄（與CMake類似）

3.3.5、如何生成指定CPU平台對應的庫檔案呢？

可在gradle中配置abiFilters（與Cmake類似）

3.3.6、如何在Terminal中直接通過ndk-build指令建構庫檔案呢？

除了執行AndroidStudio的build指令，基于gradle配置 + Android.mk編譯生成庫檔案，我們還可以在cmd、Mac 終端、Terminal中直接通過ndk-build指令建構庫檔案，此處以Terminal為例進行示範吧：

先進入包含Android.mk檔案的jni目錄（Android Studio中可直接選中jni目錄并拖拽到Terminal中，會自動跳轉到該目錄），再執行ndk-build指令，如下圖：

同樣，編譯也成功了，如下圖：

因是直接在Terminal中執行了ndk-build指令，是以隻會根據Android.mk進行編譯（不包含gradle配置内容，也就不會執行abiFilters過濾），生成了所有預設CPU平台的so庫檔案。

ndk-build指令其實也可以配上一些參數使用，此處就不再詳解了。日常開發時，還是建議選擇CMake作為Native編譯工具，因為是安卓主推的，而且更簡單一些。