Android NDK开发测试

前言：Android开发小白，由于项目里用到NDK开发，在看代码的时候遇到了就稍微学习了一下NDK开发的一些简单知识，以后会在这块继续做补充…

几个概念：

JNI（ Java Native Interface，Java本地接口），它提供了若干的API实现了Java和其他语言的通信（主要是C&C++）。

.so（shared object，共享对象），Linux系统中的动态库，类似于Windows系统中的DLL。.so有时被直接调用，有时会参与到编译中。Android由Linux内核发展而来，因此在Android系统中也使用.so。

Android NDK（Android Native Development Kit），是Google提供的一系列的工具，简化通过JNI将C/C++动态库编译为.so库的过程。NDK集成了交叉编译器，并提供了相应的.mk文件隔离CPU、平台、ABI等差异，开发者只需要简单修改mk文件，执行编译脚本就可以创建.so。

安装：

下载地址：https://developer.android.google.cn/ndk/downloads/index.html

安卓过程可以从网上看，问题不大，主要是要配好环境变量，把NDK安装的根目录添加到系统变量上就可以；

实验

由于项目需要在java层在一些操作后将数据传输到C层，在C层进行计算，之后将数据在传输到java层，主要是想看看数据的传输过程，因此进行如下测试。测试主要是为了观察C层数据到java层的传输过程（C层数据传输到java层，其实就是在C层中调用java层代码，我之前居然一直没有想明白…-_-||）；测试方法是在C层定义一些数据，将其传入到java层的方法中计算；

编译环境：Eclipse + jdk1.8.0_162 + android-ndk-r10c

新建项目：NdkCallback,在布局 activity_main 中添加两个 Button，code如下：

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

<Button 
    android:id="@+id/callback_two_int"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="c回调java中带连个int参数的方法" />

在活动 MainActivity.java 中添加两个按钮的监听器，并添加 Log 信息，用于验证试验是否成功，code如下：

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener{

    static {
        //加载动态库 .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，一开始调用了动态库，这个过程后续说明；

由于要实现 C 层数据传输到 java，因此在java层定义方法，用于接收 C 层传输的数据并进行一些计算操作；

新建类 DataProvider，在该类中完成计算方法的定义，包括 nullMethod 方法和 add 方法，后面定义了两个 native 函数，用于实现 C 层调用 java 层方法，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();
}

因为在类 DataProvider 中添加的 native 方法，因此我们将这个类编译成 C 的头文件，编译方法为：在 Dos 窗口中进入 src 目录，并执行 javah 命令；

Android NDK开发测试

在使用 javah 命令的时候需指定 -encoding utf-8 参数，防止编译报乱码错误，下面是编译好的头文件：

/* 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

之后开始编写 C 代码：

#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代码native方法所在的字节码文件
    // 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里面对应的方法
    jmethodID method1 = (*env)->GetMethodID(env, clazz, "nullMethod", "()V");
    if(method1 == 0){
        LOGD("find method1 errored");
        return;
    }
    LOGD("find method1");

    //3、调用方法
    (*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代码native方法所在的字节码文件
// 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里面对应的方法
    jmethodID method2 = (*env)->GetMethodID(env, clazz, "add", "(II)I");
    if(method2 == 0) {
        LOGD("find method2 errored");
        return;
    }
    LOGD("find method2");

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

C 代码的编写主要可以分为三步：

1、找到 java 代码 native 方法所在的字节码文件，在 jni.h 中的 JNINativeInterface 中可以找到，即函数：

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

2、找到class里面对应的方法，在jni.h中的JNINativeInterface中可以找到，从而获取方法id，即函数：

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

3、调用方法，即函数：

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

之后，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，编译 C 代码

以前，编译C代码需要用 Cygwin 这个工具，自从Google更新 ndk7 以后的版本就可以直接用ndk来编译C代码，省去了许多麻烦；首先在Dos窗口下进入工程文件目录下，进入src目录，然后输入编译命令 ndk-build ，便能够得到 .so 文件，如下所示：

Android NDK开发测试

最后，在 Java 层调用 Native 方法来测试结果，即第二段代码中的片段：

@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;
    }
}

程序主界面：

Android NDK开发测试

1、C 回调 Native 的空方法：

Android NDK开发测试

2、C 回调 Native 两个 int 参数的方法：

Android NDK开发测试

可以看出，两侧调用都已经成功！

本文主要参考博客：

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

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