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JNI是Java Native Interface的缩写,通过使用 Java本地接口书写程序,可以确保代码在不同的平台上方便移植。 [1]  从Java1.1开始,JNI标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言,尤其是C和C++而设计的,但是它并不妨碍你使用其他编程语言,只要调用约定受支持就可以了。使用java与本地已编译的代码交互,通常会丧失平台可移植性。但是,有些情况下这样做是可以接受的,甚至是必须的。例如,使用一些旧的库,与硬件、操作系统进行交互,或者为了提高程序的性能。JNI标准至少要保证本地代码能工作在任何Java 虚拟机环境。 展开全文
JNI是Java Native Interface的缩写,通过使用 Java本地接口书写程序,可以确保代码在不同的平台上方便移植。 [1]  从Java1.1开始,JNI标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言,尤其是C和C++而设计的,但是它并不妨碍你使用其他编程语言,只要调用约定受支持就可以了。使用java与本地已编译的代码交互,通常会丧失平台可移植性。但是,有些情况下这样做是可以接受的,甚至是必须的。例如,使用一些旧的库,与硬件、操作系统进行交互,或者为了提高程序的性能。JNI标准至少要保证本地代码能工作在任何Java 虚拟机环境。
信息
简    写
JNI
外文名
Java Native Interface
编程语言
Java
中文名
Java本地接口
学    科
Java和本地代码间的双向交互
目    的
使用 Java 本地接口书写程序
JNI简介
SUN公司发布的Java 本地接口(JNI)提供了将Java与C/C++、汇编等本地代码集成的方案,该规范使得在 Java 虚拟机内运行的 Java 代码能够与其它编程语言互相操作,包括创建本地方法、更新Java对象、调用Java方法,引用 Java类,捕捉和抛出异常等,也允许 Java代码调用 C/C++或汇编语言编写的程序和库。作为一个标准程序接口,它没有对底层 Java虚拟机的实现施加任何限制,并具有以下特点:二进制兼容。本地方法库与同一平台上所有Java 虚拟机之间实现二进制兼容,即对于给定平台开发人员只需要维护一种版本的本地方法库。效率高。为了实现实时系统,JNI 在效率与虚拟机无关性之间进行了优化,以保障高效运行。功能强。JNI 提供了大量的函数及接口让本地方法与Java 虚拟机内核相互操作,增强两者的功能。本地代码与 Java 虚拟机之间是通过 JNI 函数实现相互操作的。JNI 函数通过接口指针来获得,本地方法将 JNI 接口指针当作参数来接受。虚拟机保证在从相同的 Java 线程中对本地方法进行多次调用时,传递给本地方法的接口指针是相同的,本地方法被不同的 Java 线程调用时,它接受不同的 JNI接口指针。 [2] 
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  • jni

    千次阅读 2012-03-26 10:14:03
    JNI是Java Native Interface的缩写,译为Java本地接口。它允许Java代码和其他语言编写的代码进行交互。在android中提供JNI的方式,让Java程 序可以调用C语言程序。android中很多Java类都具有native接口,这些接口由...
     
    

    JNI是Java Native Interface的缩写,译为Java本地接口。它允许Java代码和其他语言编写的代码进行交互。在android中提供JNI的方式,让Java程 序可以调用C语言程序。android中很多Java类都具有native接口,这些接口由本地实现,然后注册到系统中。

          主要的JNI代码放在以下的路径中:frameworks/base/core/jni/,这个路径中的内容被编译成库 libandroid_runtime.so,这是个普通的动态库,被放置在目标系统的/system/lib目录下。此外,android还有其他的 JNI库。JNI中的各个文件,实际上就是普通的C++源文件;在android中实现的JNI库,需要连接动态库 libnativehelper.so。

    1,JNI的实现方式

         实现JNI需要在Java源代码中声明,在C++代码中实现JNI的各种方法,并把这些方法注册到系统中。实现JNI的核心是 JNINativeMethod结构体。

    typedef struct {
           const char* name;
           const char* signature;
           void* fnPtr;
    } JNINativeMethod;

    第一个变量name是Java中JNI函数的名字,第二个变量signature用字符串描述函数参数和返回值,第三个变量fnPtr是JNI函 数C指针。  

          在Java代码中,定义的函数由JNI实现时,需要指定函数为native。

    2,在应用程 序中使用JNI,可以通过代码中/development/samples/SimpleJNI来分析:

    A,分析顶层 Android.mk文件

        LOCAL_PACKAGE_NAME := SimpleJNI    //生成PACKAGE的名字,在out/target/product/smdk6410/obj/APPS

        LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES := libsimplejni //生成JNI共享库的名字,在....smdk6410/obj/SHARED_LIBRARIES

        include $(BUILD_PACKAGE)                   //以生成APK的方式编译

        include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL_PATH))   //调用下层makefile

    B,分析 JNI目录下Android.mk文件

        LOCAL_SRC_FILES:= /                           //JNI的C++源文件
              native.cpp

        include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)       //以共享库方式编译

    3,JNI的代码实现和调用

    A,native.cpp内容

    static jint

    add(JNIEnv *env, jobject thiz, jint a, jint b) { //定义JAVA方法add
    int result = a + b;
        LOGI("%d + %d = %d", a, b, result);
        return result;
    }


    static const char *classPathName = "com/example/android/simplejni/Native"; //目标JAVA类路径,此处即Native类的路径


    static JNINativeMethod methods[] = {//本地实现方法列表
      {"add", "(II)I", (void*)add },
    };


    /*
     * Register several native methods for one class.
     */
    static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,
        JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
    {
        jclass clazz;


        clazz = env->FindClass(className);
        if (clazz == NULL) {
            LOGE("Native registration unable to find class '%s'", className);
            return JNI_FALSE;
        }
        if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) < 0) {//最后调用jni.c中得方法
            LOGE("RegisterNatives failed for '%s'", className);
            return JNI_FALSE;
        }


        return JNI_TRUE;
    }


    /*
     * Register native methods for all classes we know about.
     *
     * returns JNI_TRUE on success.
     */
    static int registerNatives(JNIEnv* env)
    {
      if (!registerNativeMethods(env, classPathName,
                     methods, sizeof(methods) / sizeof(methods[0]))) {
        return JNI_FALSE;
      }


      return JNI_TRUE;
    }
    // ----------------------------------------------------------------------------
    /*
     * This is called by the VM when the shared library is first loaded.
     */
     
    typedef union {
        JNIEnv* env;
        void* venv;
    } UnionJNIEnvToVoid;


    jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)//为当前虚拟机平台注册本地JNI
    {
        UnionJNIEnvToVoid uenv;
        uenv.venv = NULL;
        jint result = -1;
        JNIEnv* env = NULL;
        
        LOGI("JNI_OnLoad");


        if (vm->GetEnv(&uenv.venv, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
            LOGE("ERROR: GetEnv failed");
            goto bail;
        }
        env = uenv.env;


        if (registerNatives(env) != JNI_TRUE) {//跳到为所有类注册native方法
            LOGE("ERROR: registerNatives failed");
            goto bail;
        }
        
        result = JNI_VERSION_1_4;//告诉VM JINI的版本
        
    bail:
        return result;
    }

    当VM执行到C组件(即*.so文件)的System.loadLibrary()函数时,首先去执行.cpp文件中的JNI_Onload()函数,JNI_Onload函数的作用:

    1:告诉VM此C组件使用哪个JNI版本,如果没有提供JNI_OnLoad函数,VM默认JNI为1.1版本,如果使用新的JNI版本就必须由JNI_OnLoad来告诉VM

    2:可以由JNI_OnLoad做初始化工作


    B,SimpleJNI.java 内容

        package com.example.android.simplejni;  //JAVA包,跟文件路径对应

        import android.app.Activity;
        import android.os.Bundle;
        import android.widget.TextView;            //需要包含的类,以便调用函数

    public class SimpleJNI extends Activity {
        /** Called when the activity is first created. */
        @Override
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            TextView tv = new TextView(this);
            int sum = Native.add(2, 3);                     //调用Native类的函数add,该add就是JNI函数,由CPP实现
            tv.setText("2 + 3 = " + Integer.toString(sum));
            setContentView(tv);                                //在屏幕上显示
        }
    }

     class Native {
        static {
         // The runtime will add "lib" on the front and ".o" on the end of
         // the name supplied to loadLibrary.
            System.loadLibrary("simplejni");              //载入由native.cpp生成的动态库,全名是lib+simplejni+.o
        }

        static native int add(int a, int b);                  //声明动态库中实现的JNI函数add,供JAVA调用
    }

        编译生成PACKAGE后,安装到MID上,运行即是2+3=5。

     

     

    Android JNI 使用的数据结构JNINativeMethod详解

    Andoird 中使用了一种不同传统Java JNI的方式来定义其native的函数。其中很重要的区别是Andorid使用了一种Java 和 C 函数的映射表数组,并在其中描述了函数的参数和返回值。这个数组的类型是JNINativeMethod,定义如下:此数据结构定义在jni.h中在\dalvik\libnativehelper\include\nativehelper文件夹中

    typedef struct {
    const char* name;
    const char* signature;
    void* fnPtr;
    } JNINativeMethod;

    第一个变量name是Java中函数的名字。

    第二个变量signature,用字符串是描述了函数的参数和返回值

    第三个变量fnPtr是函数指针,指向C函数。

     

    其中比较难以理解的是第二个参数,例如

    "()V"

    "(II)V"

    "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"

     

    实际上这些字符是与函数的参数类型一一对应的。

    "()" 中的字符表示参数,后面的则代表返回值。例如"()V" 就表示void Func();

    "(II)V" 表示 void Func(int, int);

     

    具体的每一个字符的对应关系如下

     

    字符 Java类型 C类型

    V      void            void
    Z       jboolean     boolean
    I        jint              int
    J       jlong            long
    D      jdouble       double
    F      jfloat            float
    B      jbyte            byte
    C      jchar           char
    S      jshort          short

     

    数组则以"["开始,用两个字符表示

     

    [I       jintArray      int[]
    [F     jfloatArray    float[]
    [B     jbyteArray    byte[]
    [C    jcharArray    char[]
    [S    jshortArray   short[]
    [D    jdoubleArray double[]
    [J     jlongArray     long[]
    [Z    jbooleanArray boolean[]

     

    上面的都是基本类型。如果Java函数的参数是class,则以"L"开头,以";"结尾中间是用"/" 隔开的包及类名。而其对应的C函数名的参数则为jobject. 一个例外是String类,其对应的类为jstring

     

    Ljava/lang/String; String jstring
    Ljava/net/Socket; Socket jobject

     

    如果JAVA函数位于一个嵌入类,则用$作为类名间的分隔符。

    例如 "(Ljava/lang/String;Landroid/os/FileUtils$FileStatus;)Z"

    JNI调用原理:

    JNI:

    http://blog.csdn.net/droidpioneer/article/details/6787571

    其中的目录:

    internal目录:\frameworks\base\core\java\com\android\internal\os
    RegFNIRec gRegJNI[]数组对应的函数在:\frameworks\base\core\jni
    jniRegisterNativeMethods函数在:\dalvik\libnativehelper\JNIHelp.c中调用RegisterNatives 在\dalvik\vm\Jni.c中


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  • jni.zip jni编译jni下载

    2020-09-09 15:19:12
    学习JNI编译时,缺少的jni.h和jni_md.h头文件,Java调用C和C++函数时的JNI使用区别: 注意:jni.h头文件中对于***.c & ***.cpp采用不同的定义
  • Android -- JNI开发(动态注册)

    万次阅读 2021-04-01 18:49:53
    这种方法比较常见,用的是javah -jni xxxx命令生成一组签名函数,并去实现这些函数。 静态注册方式的弊端: (a)需要编译所有声明了native函数的Java类,每个所生成的class文件都得用javah命令生成一个头文件。 (b...

    一、前言

    注册JNI函数有两种方式:

    1. 静态注册
      这种方法比较常见,用的是javah -jni xxxx命令生成一组签名函数,并去实现这些函数。
      静态注册方式的弊端:
      (a)需要编译所有声明了native函数的Java类,每个所生成的class文件都得用javah命令生成一个头文件。
      (b)javah生成的JNI层函数名特别长,书写起来很不方便。
      (c)初次调用native函数时要根据函数名字搜索对应的JNI层函数来建立关联关系,这样会影响运行效率。
      静态注册在前面已经提到过,详情请见:Android – JNI开发(静态注册)
    2. 动态注册
      Java的Native方法和JNI函数是一一对应的,JNI中有一个JNINativeMethod结构体来保存这个对应关系。我们可以通过重写JNI_OnLoad函数来实现动态注册。
      下面通过一个演示Demo来分析一下动态注册的步骤。
      演示Demo下载:Gitee

    二、方法解析

    Android Studio目录结构图如下:

    目录结构

    1. 实现如下布局文件,Activity界面有两个按键,分别用来演示Java调用C层和C调用Java层过程,同时有两个TextView显示调用结果。activity_main.xml如下:

      <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
      <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout 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:background="@color/colorAntiqueWhite"
          tools:context=".MainActivity">
      
          <LinearLayout
              android:layout_width="match_parent"
              android:layout_height="match_parent"
              android:layout_marginTop="10dp"
              android:layout_marginLeft="10dp"
              android:layout_marginRight="10dp"
              android:layout_marginBottom="10dp"
              android:orientation="vertical"
              android:background="@color/colorHoneydew3">
      
              <LinearLayout
                  android:layout_width="match_parent"
                  android:layout_height="match_parent"
                  android:background="@color/colorPlum1"
                  android:orientation="vertical"
                  android:layout_weight="1">
      
                  <RelativeLayout
                      android:layout_width="match_parent"
                      android:layout_height="match_parent"
                      android:layout_weight="1">
      
                      <TextView
                          android:id="@+id/textview_java_to_c"
                          android:layout_width="match_parent"
                          android:layout_height="wrap_content"
                          android:layout_centerInParent="true"
                          android:gravity="center"
                          android:text="@string/java_to_c"
                          android:textSize="24sp"
                          android:textStyle="bold" />
      
                  </RelativeLayout>
      
                  <RelativeLayout
                      android:layout_width="match_parent"
                      android:layout_height="match_parent"
                      android:layout_weight="1">
      
                      <TextView
                          android:id="@+id/textview_c_to_java"
                          android:layout_width="match_parent"
                          android:layout_height="wrap_content"
                          android:layout_centerInParent="true"
                          android:gravity="center"
                          android:text="@string/c_to_java"
                          android:textSize="24sp"
                          android:textStyle="bold" />
      
                  </RelativeLayout>
      
      
      
      
              </LinearLayout>
      
              <LinearLayout
                  android:layout_width="match_parent"
                  android:layout_height="match_parent"
                  android:layout_marginTop="10dp"
                  android:background="@color/colorLightSkyBlue"
                  android:layout_weight="9">
      
                  <LinearLayout
                      android:layout_width="match_parent"
                      android:layout_height="match_parent"
                      android:layout_marginTop="5dp"
                      android:layout_marginLeft="5dp"
                      android:layout_marginRight="5dp"
                      android:layout_marginBottom="5dp"
                      android:background="@color/colorMediumPurple1"
                      android:orientation="horizontal">
      
                      <LinearLayout
                          android:layout_width="match_parent"
                          android:layout_height="match_parent"
                          android:layout_weight="1">
      
                          <Button
                              android:id="@+id/button_java_to_c"
                              android:layout_width="match_parent"
                              android:layout_height="match_parent"
                              android:background="@color/colorPaleGreen"
                              android:text="@string/java_to_c"
                              android:textAllCaps="false"
                              android:onClick="onClick"/>
                      </LinearLayout>
      
                      <LinearLayout
                          android:layout_width="match_parent"
                          android:layout_height="match_parent"
                          android:layout_weight="1">
      
                          <Button
                              android:id="@+id/button_c_to_java"
                              android:layout_width="match_parent"
                              android:layout_height="match_parent"
                              android:background="@color/colorMediumPurple1"
                              android:text="@string/c_to_java"
                              android:textAllCaps="false"
                              android:onClick="onClick"/>
                      </LinearLayout>
      
                  </LinearLayout>
              </LinearLayout>
      
          </LinearLayout>
      
      </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
      
    2. 文件定义
      我们将C层文件定义为jni_test.c,编译出来的库文件命名为jni_test,app目录下的build.gradle做如下配置,

      android{}路径下添加一下配置:

          sourceSets.main{
              jniLibs.srcDir 'src/main/libs' // 库文件输出目录 
              jni.srcDirs = []
          }
      
          externalNativeBuild {
              ndkBuild {
                  path file('src/main/jni/Android.mk') // Android.mk编译目录
              }
          }
      

      建立src/main/jni/Android.mk文件,主要是为了引入.c文件编译对应的库,里面内容为:

      LOCAL_PATH := $(call my-dir)
      
      LOCAL_MODULE := jni_test
      LOCAL_SRC_FILES := jni_test.c
      
      include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
      

      建立src/main/jni/Application.mk文件,主要是为了生成所有架构的库文件:

      APP_ABI := all
      

      编写JNITest.java文件,主要用于加载jni_test库,编写native方法及C层回调方法,里面有详细的注释:

      package com.example.jnitestdemo;
      
      import android.util.Log;
      
      public class JNITest {
      
          // Log tag
          private static final String LOG_TAG = "JNITest";
      
          private static MainView mView = null;
      
          static {
              System.loadLibrary("jni_test"); // 加载jni_test库
          }
      
          public JNITest(MainView mainView) {
              this.mView = mainView;
          }
      
          /* C层调用Java层 */
          public int CtoJavaReturn(int type) {
              debug("CtoJavaReturn: " + type);
              MainView view = JNITest.mView;
              mView.updateTextViewCtoJava(type);
      
              return 0;
          }
      
          /* Java调用C层 */
          public native String javaToC();
          public native String CtoJava();
      
      
          /* debug */
          private void debug(String info) {
              Log.d(LOG_TAG, info);
          }
      }
      
      

      编写jni_test.c文件,重写JNI_OnLoad函数,并结合registerNatives函数实现动态注册关联各个方法与函数,代码详情见注释:

      //
      // Created by jerry on 2021/3/31.
      //
      #include <jni.h>
      #include <string.h>
      #include <sys/system_properties.h>
      #include <android/log.h>
      #include <stdlib.h>
      #include <string.h>
      #include <stdio.h>
      #include <assert.h>
      #include <time.h>
      
      #ifdef __cplusplus
      extern "C" {
      #endif
      
      /* 生成字符串 */
      char* getString(int length) {
          int flag, i;
          char *string;
          srand((unsigned) time(NULL));
          if ((string = (char *) malloc(length)) == NULL) {
              return NULL;
          }
      
          for (i = 0; i < length - 1; i++) {
              flag = rand() % 3;
              switch (flag) {
                  case 0:
                      string[i] = 'A' + rand() % 26;
                      break;
                  case 1:
                      string[i] = 'a' + rand() % 26;
                      break;
                  case 2:
                      string[i] = '0' + rand() % 10;
                      break;
                  default:
                      string[i] = 'x';
                      break;
              }
          }
          string[length - 1] = '\0';
          return string;
      }
      
      
      // #define JNIREG_CLASS "com.example.jnitestdemo.JNITest" // 指定要注册的类 Android 5.0之前用这种方式(.)隔开
      #define JNIREG_CLASS "com/example/jnitestdemo/JNITest"    // 指定要注册的类 Android 5.0之后用这种方式(/)隔开
      
      void c_to_java_test(JNIEnv * env)
      {
          srand(time(0));
          int type = rand() % 1000;
      
          jclass jClass = (*env)->FindClass(env, JNIREG_CLASS);
          if (jClass == 0) {
              return;
          }
      
          jobject jObject = (*env)->AllocObject(env,jClass);
          if (jObject == NULL) {
              return;
          }
      
          jmethodID jMethodId = (*env)->GetMethodID(env,jClass,"CtoJavaReturn", "(I)I");
          if (jMethodId == NULL) {
              return;
          }
      
          (**env).CallIntMethod(env,jObject,jMethodId,type);
      }
      
      JNIEXPORT jstring JNICALL jni_call_java_to_c(JNIEnv *env, jclass clazz)
      {
          return (*env)->NewStringUTF(env, getString(5));
      }
      
      JNIEXPORT jstring JNICALL jni_call_c_to_java(JNIEnv *env, jclass clazz)
      {
          c_to_java_test(env);
          return (*env)->NewStringUTF(env, "JNI Call C To Java.");;
      }
      
      
      /**
      * Table of methods associated with a single class.
      */
      static JNINativeMethod gMethods[] = {
              { "javaToC", "()Ljava/lang/String;", (void*)jni_call_java_to_c },
              { "CtoJava", "()Ljava/lang/String;", (void*)jni_call_c_to_java },
      };
      
      /*
      * Register several native methods for one class.
      */
      static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,
                                       JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)
      {
          jclass clazz;
          clazz = (*env)->FindClass(env, className);
          if (clazz == NULL) {
              return JNI_FALSE;
          }
          if ((*env)->RegisterNatives(env, clazz, gMethods, numMethods) < 0) {
              return JNI_FALSE;
          }
      
          return JNI_TRUE;
      }
      
      
      /*
      * Register native methods for all classes we know about.
      */
      static int registerNatives(JNIEnv* env)
      {
          if (!registerNativeMethods(env, JNIREG_CLASS, gMethods,
                                     sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0])))
              return JNI_FALSE;
      
          return JNI_TRUE;
      }
      
      /*
      * Set some test stuff up.
      *
      * Returns the JNI version on success, -1 on failure.
      */
      JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
      {
          JNIEnv* env = NULL;
          jint result = -1;
      
          if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
              return -1;
          }
          assert(env != NULL);
      
          if (!registerNatives(env)) {//注册
              return -1;
          }
          /* success -- return valid version number */
          result = JNI_VERSION_1_4;
      
          return result;
      }
      
      #ifdef __cplusplus
      }
      #endif
      
      

      建立一个接口文件,用于回调MainActivity,代码如下:

      package com.example.jnitestdemo;
      
      public interface MainView {
      
          void updateTextViewCtoJava(int info);
      }
      
      

      最后完善MainActivity.java文件:

      package com.example.jnitestdemo;
      
      import androidx.annotation.NonNull;
      import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
      
      import android.annotation.SuppressLint;
      import android.os.Bundle;
      import android.os.Handler;
      import android.os.Message;
      import android.util.Log;
      import android.view.View;
      import android.widget.TextView;
      
      public class MainActivity extends AppCompatActivity implements MainView{
      
          // Log tag
          private static final String LOG_TAG = "JNITestDemo";
      
          // TextView
          private TextView mTextViewJavatoC = null;
          private TextView mTextViewCtoJava = null;
      
          // msg.what
          private static final int UPDATE_UI_JAVA_TO_C = 0x01;
          private static final int UPDATE_UI_C_TO_JAVA = 0x02;
      
          // UIHandler
          private UIHandler mUIHandler = null;
      
          // JNITest
          private static JNITest mJniTest = null;
      
          @Override
          protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
              super.onCreate(savedInstanceState);
              setContentView(R.layout.activity_main);
      
              debug("onCreate");
      
              initView();
              initDataSource();
          }
      
          /* initView */
          private void initView() {
              mTextViewJavatoC = findViewById(R.id.textview_java_to_c);
              mTextViewCtoJava = findViewById(R.id.textview_c_to_java);
          }
      
          /* initDataSource */
          private void initDataSource() {
              mUIHandler = new UIHandler();
              mJniTest = new JNITest(this);
          }
      
          /* jniCallJavaToC */
          private void jniCallJavaToC() {
              String text = mJniTest.javaToC();
              debug("jniCallJavaToC: " + text);
      
              Message message = new Message();
              message.what = UPDATE_UI_JAVA_TO_C;
              message.obj = text;
              mUIHandler.sendMessage(message);
          }
      
          /* jniCallCToJava */
          private void jniCallCToJava() {
              mJniTest.CtoJava();
          }
      
          /* Button onClick */
          public void onClick(View view) {
              switch (view.getId()) {
                  case R.id.button_java_to_c:
                      debug("click java to c");
                      jniCallJavaToC();
                      break;
                  case R.id.button_c_to_java:
                      debug("click c to java");
                      jniCallCToJava();
                      break;
                      default:
                          break;
              }
          }
      
          @Override
          public void updateTextViewCtoJava(int info) {
              Message message = new Message();
              message.what = UPDATE_UI_C_TO_JAVA;
              message.arg1 = info;
              mUIHandler.sendMessage(message);
          }
      
          /* UIHandler */
          @SuppressLint("HandlerLeak")
          private class UIHandler extends Handler {
              @Override
              public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
                  super.handleMessage(msg);
                  switch (msg.what) {
                      case UPDATE_UI_JAVA_TO_C:
                          mTextViewJavatoC.setText(String.valueOf(msg.obj));
                          break;
                      case UPDATE_UI_C_TO_JAVA:
                          mTextViewCtoJava.setText(String.valueOf(msg.arg1));
                          break;
                          default:
                              break;
                  }
              }
          }
      
          /* debug */
          private void debug(String info) {
              Log.d(LOG_TAG, info);
          }
      }
      
      

      三、注意事项

      1. 指定要注册的类在不同Android版本下的区别

        #define JNIREG_CLASS "com.example.jnitestdemo.JNITest" // 指定要注册的类 Android 5.0之前用这种方式(.)隔开
        #define JNIREG_CLASS "com/example/jnitestdemo/JNITest"    // 指定要注册的类 Android 5.0之后用这种方式(/)隔开
        
      2. 数值类型要一一对应,否则编译会报错。

      3. 我们上面虽然给库命名的为jni_test,但实际编译出来的库名称为libjni_test.so。这个我们不用去理会,AS会自动将库安装到对应目录下。

    展开全文
  • Android:JNI 与 NDK到底是什么?(含实例教学)

    万次阅读 多人点赞 2017-06-14 17:03:49
    今天,我将先介绍JNI 与 NDK & 之间的区别,手把手进行 NDK的使用教学,希望你们会喜欢 目录1. JNI介绍1.1 简介 定义:Java Native Interface,即 Java本地接口 作用: 使得Java 与 本地其他类型语言(如C、C++)...

    前言

    • Android开发中,使用 NDK开发的需求正逐渐增大
    • 但很多人却搞不懂 JNINDK 到底是怎么回事
    • 今天,我将先介绍JNINDK & 之间的区别,手把手进行 NDK的使用教学,希望你们会喜欢

    目录

    目录


    1. JNI介绍

    1.1 简介

    • 定义:Java Native Interface,即 Java本地接口
    • 作用: 使得Java 与 本地其他类型语言(如C、C++)交互

    即在 Java代码 里调用 C、C++等语言的代码 或 C、C++代码调用 Java 代码

    • 特别注意:
      1. JNIJava 调用 Native 语言的一种特性
      2. JNI 是属于 Java 的,与 Android 无直接关系

    1.2 为什么要有 JNI

    • 背景:实际使用中,Java 需要与 本地代码 进行交互
    • 问题:因为 Java 具备跨平台的特点,所以Java 与 本地代码交互的能力非常弱
    • 解决方案: 采用 JNI特性 增强 Java 与 本地代码交互的能力

    1.3 实现步骤

    1. Java中声明Native方法(即需要调用的本地方法)
    2. 编译上述 Java源文件javac(得到 .class文件)
    3. 通过 javah 命令导出JNI的头文件(.h文件)
    4. 使用 Java需要交互的本地代码 实现在 Java中声明的Native方法

    Java 需要与 C++ 交互,那么就用C++实现 JavaNative方法

    1. 编译.so库文件
    2. 通过Java命令执行 Java程序,最终实现Java调用本地代码

    更加详细过程请参考本文第4节:具体使用


    2. NDK介绍

    2.1 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CC++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:在Android的场景下 使用JNI

    Android开发的功能需要本地代码(C/C++)实现

    • 特点

    示意图

    • 额外注意

    示意图

    2.2 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. 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

    比如 Android 需要与 C++ 交互,那么就用C++ 实现 JavaNative方法

    1. 通过 ndk - bulid 命令编译产生.so库文件
    2. 编译 Android Studio 工程,从而实现 Android 调用本地代码

    更加详细过程请参考本文第4节:具体使用


    3. NDK与JNI关系

    示意图


    4. 具体使用

    本文根据版本的不同介绍了两种在Android Studio中实现 NDK的方法:Android Studio2.2 以下 & 2.2以上

    4.1 Android Studio2.2 以下实现NDK

    • 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. 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

    具体请看文章手把手教你配置Android NDK环境

    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Gradlelocal.properties中添加配置

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

    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

    示意图

    b. 在Gradlegradle.properties中添加配置

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

    示意图

    c. 在Gradle的build.gradle添加ndk节点

    示意图

    • 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:

    • 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
    • JNIEXPORT jstring JNICALL中的JNIEXPORTJNICALL不能省
    • 关于方法名Java_scut_carson_1ho_ndk_1demo_MainActivity_getFromJNI
      1. 格式 = Java _包名 _ 类名_Java需要调用的方法名
      2. Java必须大写
      3. 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。

    下面我讲解一下JNI类型与Java类型对应的关系介绍
    如下图

    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

    示意图

    • 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
    

    示意图

    • 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

    示意图

    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

    示意图

    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

    结果展示


    源码地址

    Carson-Ho的Github地址:NDK_Demo


    4.2 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。

    示意图

    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。

    示意图


    5. 总结

    • 本文主要讲解 JavaJNIAndroidNDK相关知识
    • 下面我将继续对 Android中的NDK进行深入讲解 ,有兴趣可以继续关注Carson_Ho的安卓开发笔记

    请帮顶或评论点赞!因为你的鼓励是我写作的最大动力!


    欢迎关注carson_ho的微信公众号

    示意图

    示意图

    展开全文
  • Android -- JNI开发(静态注册)

    万次阅读 2018-05-18 19:03:26
    近来研究了一下Android Studio JNI开发,写过几个JAVA调用C层的例子,网上百度了很多,发现好多例子现在都不适用,因此在这儿做一个简单的总结,分享给大家。 特别说明:由于AS 和 Gradle更新过快,导致网上以前...

    近来研究了一下Android Studio JNI开发,写过几个JAVA调用C层的例子,网上百度了很多,发现好多例子现在都不适用,因此在这儿做一个简单的总结,分享给大家。

    特别说明:由于AS 和 Gradle更新过快,导致网上以前一些JNI开发的教程不适用。在这儿,此教程采用的是AS3.1,Gradle4.4。理论上,Gradle3.0以上的版本采用此教程即可。

    下面的步骤仅供参考,详细代码请见:链接:https://pan.baidu.com/s/1fABPPC-uAf0fFAJrsmBkcA 密码:1l8b
    可以参考着代码来看这篇文章。
    AS正确的配置/安装了sdk,并且安装了CMake、LLDB、NDK,如下图所示。
    这里写图片描述

    新建一个工程,MainActivty.java写好相应的TextView显示代码。如下图:
    这里写图片描述

    在MainActivty.java同级目录下建立JNIUtils.java的文件,此文件为JNI接口,并填充相应方法,JNI接口需要用native关键字修饰,,如下图:
    这里写图片描述
    注意 “System.loadLibrary(“hellojni”);”名字注意,需要和你的build.gradle ndk节点下的名字一样。

    这个时候再Build -> Rebuild Project一下,生成相应的class文件。不报错继续往下走,报错请自行查找原因。

    用AS自带的终端进入你的工程java文件夹下,我这里进入的是app\src\main\java,然后使用javah+包名+文件路径来生成头文件。我这儿运行的命令是:javah com.jnidemo.JNIUtils
    这里写图片描述

    操作正确的话会在这个同级目录下生成一个.h文件,我这里生成的是com_jnidemo_JNIUtils.h 如下图:
    这里写图片描述

    然后再main目录下创建jni文件夹,并将刚才生成的文件拷贝进去,并且新建一个cpp文件,将.h里面的代码拷贝近cpp文件里,并稍加修改,如下图:
    这里写图片描述

    在build.gradle的defaultConfig节点下加入:

            // 使用Cmake工具
            externalNativeBuild {
                cmake {
                    cppFlags ""
                    //生成多个版本的so文件
                    abiFilters 'arm64-v8a','armeabi-v7a','x86','x86_64'
                }
            }
    

    在build.gradle的android节点下加入:

        // 配置CMakeLists.txt路径
        externalNativeBuild {
            cmake {
                path "CMakeLists.txt"  // 设置所要编写的c源码位置,以及编译后so文件的名字
            }
    

    在app目录下添加CMakeLists.txt文件,里面代码如下(注意汉字注释的地方):

        # For more information about using CMake with Android Studio, read the  
        # documentation: https://d.android.com/studio/projects/add-native-code.html  
         
        # Sets the minimum version of CMake required to build the native library.  
        #CMakeLists.txt  
        cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)  
         
        # Creates and names a library, sets it as either STATIC  
        # or SHARED, and provides the relative paths to its source code.  
        # You can define multiple libraries, and CMake builds them for you.  
        # Gradle automatically packages shared libraries with your APK.  
          
        add_library( # Sets the name of the library.  
              # 设置so文件名称.  
               hellojni
         
               # Sets the library as a shared library.  
               SHARED  
               # 设置这个so文件为共享.  
         
               # Provides a relative path to your source file(s).  
               # 设置JNI源文件路径.
               src/main/jni/main.cpp)
         
        # Searches for a specified prebuilt library and stores the path as a  
        # variable. Because CMake includes system libraries in the search path by  
        # default, you only need to specify the name of the public NDK library  
        # you want to add. CMake verifies that the library exists before  
        # completing its build.  
          
        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 )  
         
        # Specifies libraries CMake should link to your target library. You  
        # can link multiple libraries, such as libraries you define in this  
        # build script, prebuilt third-party libraries, or system libraries.  
          
        target_link_libraries( # Specifies the target library.  
                    # 制定目标库.  
                    hellojni
         
                    # Links the target library to the log library  
                    # included in the NDK.  
                    ${log-lib} )  
    

    最后我们去完善MainActivity.java文件,如下图:
    这里写图片描述

    最后连上你的手机,运行一下:
    这里写图片描述

    至此,实现了JAVA到C层的调用。

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