Android NDK開發測試

前言：Android開發小白，由于項目裡用到NDK開發，在看代碼的時候遇到了就稍微學習了一下NDK開發的一些簡單知識，以後會在這塊繼續做補充…

幾個概念：

JNI（ Java Native Interface，Java本地接口），它提供了若幹的API實作了Java和其他語言的通信（主要是C&C++）。

.so（shared object，共享對象），Linux系統中的動态庫，類似于Windows系統中的DLL。.so有時被直接調用，有時會參與到編譯中。Android由Linux核心發展而來，是以在Android系統中也使用.so。

Android NDK（Android Native Development Kit），是Google提供的一系列的工具，簡化通過JNI将C/C++動态庫編譯為.so庫的過程。NDK內建了交叉編譯器，并提供了相應的.mk檔案隔離CPU、平台、ABI等差異，開發者隻需要簡單修改mk檔案，執行編譯腳本就可以建立.so。

安裝：

下載下傳位址：https://developer.android.google.cn/ndk/downloads/index.html

安卓過程可以從網上看，問題不大，主要是要配好環境變量，把NDK安裝的根目錄添加到系統變量上就可以；

實驗

由于項目需要在java層在一些操作後将資料傳輸到C層，在C層進行計算，之後将資料在傳輸到java層，主要是想看看資料的傳輸過程，是以進行如下測試。測試主要是為了觀察C層資料到java層的傳輸過程（C層資料傳輸到java層，其實就是在C層中調用java層代碼，我之前居然一直沒有想明白…-_-||）；測試方法是在C層定義一些資料，将其傳入到java層的方法中計算；

編譯環境：Eclipse + jdk1.8.0_162 + android-ndk-r10c

建立項目：NdkCallback,在布局 activity_main 中添加兩個 Button，code如下：

<Button 
    android:id="@+id/callback_null"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="c回調java層空方法" />

<Button 
    android:id="@+id/callback_two_int"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="c回調java中帶連個int參數的方法" />

在活動 MainActivity.java 中添加兩個按鈕的監聽器，并添加 Log 資訊，用于驗證試驗是否成功，code如下：

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener{

    static {
        //加載動态庫 .so
        System.loadLibrary("Hello");
    }

    private Button buttonNull, buttonTwo;
    private DataProvider provider;
    private String Tag2 = "MainActivity";


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

        buttonNull = (Button)findViewById(R.id.callback_null);
        buttonTwo = (Button)findViewById(R.id.callback_two_int);

        buttonNull.setOnClickListener(this);
        buttonTwo.setOnClickListener(this);

        provider = new DataProvider();
    }

    @Override
    public void onClick(View v){

        switch(v.getId()){
        case R.id.callback_null:
            provider.callMethod1();
            //Log.d(Tag2, "test");
            break;
        case R.id.callback_two_int:
            provider.callMethod2();
            break;
        default:
            break;
        }
    }
}

其中，一開始調用了動态庫，這個過程後續說明；

由于要實作 C 層資料傳輸到 java，是以在java層定義方法，用于接收 C 層傳輸的資料并進行一些計算操作；

建立類 DataProvider，在該類中完成計算方法的定義，包括 nullMethod 方法和 add 方法，後面定義了兩個 native 函數，用于實作 C 層調用 java 層方法，code如下：

public class DataProvider {

    private String Tag = "Java";

    public void nullMethod(){

        Log.d(Tag, "hello from java");
    }

    public int add(int a, int b){

        int result = a + b;
        Log.d(Tag, "hello from java_2");
        return result;
    }

    //native method
    public native void callMethod1();
    public native void callMethod2();
}

因為在類 DataProvider 中添加的 native 方法，是以我們将這個類編譯成 C 的頭檔案，編譯方法為：在 Dos 視窗中進入 src 目錄，并執行 javah 指令；

Android NDK開發測試

在使用 javah 指令的時候需指定 -encoding utf-8 參數，防止編譯報亂碼錯誤，下面是編譯好的頭檔案：

/* Header for class com_example_ndkcallback_DataProvider */

#ifndef _Included_com_example_ndkcallback_DataProvider
#define _Included_com_example_ndkcallback_DataProvider
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_ndkcallback_DataProvider
 * Method:    callMethod1
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_ndkcallback_DataProvider_callMethod1
(JNIEnv *, jobject);

/*
 * Class:     com_example_ndkcallback_DataProvider
 * Method:    callMethod2
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_ndkcallback_DataProvider_callMethod2
(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

之後開始編寫 C 代碼：

#include<stdio.h>
#include<jni.h>
#include"com_example_ndkcallback_DataProvider.h"
#include<android/log.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__)

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_ndkcallback_DataProvider_callMethod1
  (JNIEnv* env, jobject obj){

    //1、找到java代碼native方法所在的位元組碼檔案
    // jcalss (*FindClass)(JNIEnv*, const char*)
    jclass clazz = (*env)->FindClass(env, "com/example/ndkcallback/DataProvider");

    if(clazz == 0){
        LOGD("find class1 erroer!");
        return;
    }

    LOGD("find class1!");

    //2、找到class裡面對應的方法
    jmethodID method1 = (*env)->GetMethodID(env, clazz, "nullMethod", "()V");
    if(method1 == 0){
        LOGD("find method1 errored");
        return;
    }
    LOGD("find method1");

    //3、調用方法
    (*env)->CallVoidMethod(env, obj, method1);
    LOGD("method1 called");
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_ndkcallback_DataProvider_callMethod2
(JNIEnv* env, jobject obj) {

//1、找到java代碼native方法所在的位元組碼檔案
// jcalss (*FindClass)(JNIEnv*, const char*)
    jclass clazz = (*env)->FindClass(env, "com/example/ndkcallback/DataProvider");

    if(clazz == 0) {
        LOGD("find class2 erroer!");
        return;
    }

    LOGD("find class2!");

    //2、找到class裡面對應的方法
    jmethodID method2 = (*env)->GetMethodID(env, clazz, "add", "(II)I");
    if(method2 == 0) {
        LOGD("find method2 errored");
        return;
    }
    LOGD("find method2");

    //3、調用方法
    int result = (*env)->CallIntMethod(env, obj, method2, 3, 5);
    LOGD("result in C = %d", result);
}

C 代碼的編寫主要可以分為三步：

1、找到 java 代碼 native 方法所在的位元組碼檔案，在 jni.h 中的 JNINativeInterface 中可以找到，即函數：

jclass clazz = (*env)->FindClass(env, "com/example/ndkcallback/DataProvider");

2、找到class裡面對應的方法，在jni.h中的JNINativeInterface中可以找到，進而擷取方法id，即函數：

jmethodID method1 = (*env)->GetMethodID(env, clazz, "nullMethod", "()V");

3、調用方法，即函數：

int result = (*env)->CallIntMethod(env, obj, method2, 3, 5);

之後，需要配置 Android.mk 和 Application.mk

Android.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)  

include $(CLEAR_VARS)  

LOCAL_MODULE    := Hello  

LOCAL_SRC_FILES := Hello.c  

LOCAL_LDLIBS += -llog  

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Application.mk

APP_PLATFORM := android-14

APP_ABI := all  

APP_ABI := armeabi-v7a

接着，編譯 C 代碼

以前，編譯C代碼需要用 Cygwin 這個工具，自從Google更新 ndk7 以後的版本就可以直接用ndk來編譯C代碼，省去了許多麻煩；首先在Dos視窗下進入工程檔案目錄下，進入src目錄，然後輸入編譯指令 ndk-build ，便能夠得到 .so 檔案，如下所示：

Android NDK開發測試

最後，在 Java 層調用 Native 方法來測試結果，即第二段代碼中的片段：

@Override
public void onClick(View v){

    switch(v.getId()){
    case R.id.callback_null:
        provider.callMethod1();
        //Log.d(Tag2, "test");
        break;
    case R.id.callback_two_int:
        provider.callMethod2();
        break;
    default:
        break;
    }
}

程式主界面：

Android NDK開發測試

1、C 回調 Native 的空方法：

Android NDK開發測試

2、C 回調 Native 兩個 int 參數的方法：

Android NDK開發測試

可以看出，兩側調用都已經成功！

本文主要參考部落格：

http://blog.csdn.net/allen315410/article/details/41862479

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