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  • 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
    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 JNI 与 NDK 到底是怎么回事 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:...

    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

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    接下来深海会和大家逐步分享分析Android插件化相关的东西

    要了解插件化首先要具备三个前提条件:

    1.Android 系统源码阅读与理解

    2.Java 反射机制

    3.Hook技术

    今天咱们就一起分析Hook的相关知识

    一.Hook是什么?

          在事件执行的过程中截获并监控事件的执行流,将自身的代码融入其执行流中

    二.简单举例: Hook 修改 View.OnClickListener 事件

    首先阅读系统类View的源码,找到Hook点击事件的关键代码

    看点击事件的方法:这边传入的事件赋给了ListenerInfo对象的mOnClickListener接口实例

    public void setOnClickListener(@Nullable OnClickListener l) {
            if (!isClickable()) {
                setClickable(true);
            }
            getListenerInfo().mOnClickListener = l;
        }

    追溯该方法:该方法返回了ListenerInfo对象

     @UnsupportedAppUsage
        ListenerInfo getListenerInfo() {
            if (mListenerInfo != null) {
                return mListenerInfo;
            }
            mListenerInfo = new ListenerInfo();
            return mListenerInfo;
        }

    然后整理结构:

    得出Hook路线:

    1.拿到View对象中的mListenerInfo对象

    2.然后拿到mOnClickListener接口实例

    3.对该实例进行二次封装后替换该实例

    具体实现代码:

    /*
     *作者:赵星海
     *时间:2020/6/23 9:51
     *用途:Hook简单举例(View点击事件)
     */
    public static void hookOnClickListener(View view) throws Exception {
            // 第一步:反射得到 ListenerInfo 对象
            Method getListenerInfo = View.class.getDeclaredMethod("getListenerInfo");
            getListenerInfo.setAccessible(true);
            Object listenerInfo = getListenerInfo.invoke(view);
            // 第二步:得到原始的 OnClickListener事件方法
            Class<?> listenerInfoClz = Class.forName("android.view.View$ListenerInfo");
            Field mOnClickListener = listenerInfoClz.getDeclaredField("mOnClickListener");
            mOnClickListener.setAccessible(true);
            View.OnClickListener originOnClickListener = (View.OnClickListener) mOnClickListener.get(listenerInfo);
            // 第三步:用 Hook代理类 替换原始的 OnClickListener
            View.OnClickListener hookedOnClickListener = new HookedClickListener(originOnClickListener);
            mOnClickListener.set(listenerInfo, hookedOnClickListener);
        }
    
        public static class HookedClickListener implements View.OnClickListener {
    
            private View.OnClickListener origin;
    
            public HookedClickListener(View.OnClickListener origin) {
                this.origin = origin;
            }
    
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // Toast.makeText(v.getContext(), "你的点击事件被赵星海劫持了!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                if (origin != null) {
                    origin.onClick(v);
                }
            }
    
        }

    好了今天的分享就到这里哦,关于上诉内容,有任何的疑惑或者建议欢迎评论区沟通交流哦~

    深海特别愿意和大家一起互相学习互相进步
     

     

     

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  • Android的implements是什么意思

    万次阅读 2013-11-21 17:33:21
    extends 继承:  类X 通过extend 类Y来添加功能,或者添加变量,或者添加方法,或者覆盖类Y的方法。一个接口extends另外一个接口来添加方法。与implements的区别:implements 实现父类,子类不可以覆盖父类的方法...

空空如也

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