跟我学Android NDK开发（一）
Android NDK 开发跟其它开发一样，首先需要配置好开发环境，本文以 Ubuntu系统为例介绍如何进行 Android NDK 开发环境的配置。
1. 简介
什么是 Android NDK 呢？ NDK(Native Development Kit) 是一个允许开发者用一些本地语言(C/C++)编写 Android App 的部分功能的工具集。对于一些特定的 App，NDK 非常有利于我们直接使用现成的用 C/C++ 编写的代码库（但对于大多数 App 来说，NDK 是没有必要的）。使用 NDK 进行 C/C++ Android 开发的基本结构和流程如下图（来自shihongzhi博客 ）：
2.开发环境配置
NDK 开发过程中涉及到将 C/C++ 程序编译为动态库(.so文件)，由于Ubuntu系统中已经安装有 C/C++ 的编译工具 gcc/g++，以及 make 工具，所以在此不作介绍。另外还需要安装 JDK，并配置 Java 的环境变量，这个不是本文重点，在此也不作介绍了。
下面重点讲讲 Android 相关 SDK 的安装和配置，主要涉及到 Android SDK，ADT，NDK等。要进行 Android 开发，首先需要安装 Android SDK，要在 Eclipse 中进行开发的话，还需在 Eclipse 中安装 ADT(Android Develop Tools)，在 Android 官网上提供了 SDK 和 包含 ADT 的 Eclipse 的集成开发包，可以一起下载：adt-bundle-linux-x86-20140321.zip。另外，还需要安装 NDK，下载地址：android-ndk-r9d-linux-x86.tar.bz2。下载完这两个压缩包后解压并移动到 /usr/local 目录下：
（1）先下载安装NDK。
下载链接：http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html，下载后解压缩就可以用了。
（2）打开Eclipse，点Window->Preferences->Android->NDK,设置NDK路径（如果没有NDK选项，可按照http://jingyan.baidu.com/article/4d58d5413000a09dd4e9c0fe.html进行设置），如下图所示：
（3）新建一个Android工程（这里为AntiVirus），在工程上右键点击Android Tools->Add Native Support…,然后给我们的.so文件取个名字，例如本例中的:HelloJni。这时候工程就会多一个jni的文件夹，jni下有Android.mk和HelloJni.cpp文件。Android.mk是NDK工程的Makefile，HelloJni.cpp就是NDK的源文件。
（4）新建并配置一个Builder：
（a）Project->Properties->Builders->New，新建一个Builder。
（b）在弹出的【Choose configuration type】对话框，选择【Program】，点击【OK】：
（c）在弹出的【Edit Configuration】对话框中，配置选项卡【Main】。
在“Name“中输入新builders的名称（这里为Ndk_Builder）。
在“Location”中输入nkd-build(windows为nkd-build.cmd)的路径。
（我的是/usr/local/android-ndk-r10/ndk-build，根据各自的ndk路径设置，也可以点击“Browser File System…”来选取这个路径）。
在“Working Diretcoty”中输入${workspace_loc:/AntiVirus}（也可以点击“Browse Workspace”来选取AntiVirus目录）。
（d）【Edit Configuration】对话框中，配置选项卡【Refresh】。
勾选“Refresh resources upon completion”，
勾选“The entire workspace”，
勾选“Recuresively include sub-folders”。
（e）【Edit Configuration】对话框中，配置选项卡【Build options】。
勾选“After a “Clean””，
勾选“During manual builds”，
勾选“During auto builds”，
勾选“Specify working set of relevant resources”。
点击“Specify Resources…”，勾选AntiVirus工程的“jni“目录，点击”finish“。点击“OK“，完成配置。到这里Eclipse就能够自动调用NDK编译jni目录下的C/C++代码了。
（5）在AntiVirus工程中新建一个TestJni.java类（为了调用C/C++代码），其内容如下：
1 package com.wat.antivirus; 2 3 public class TestJni { 4 static { 5 System.loadLibrary("HelloJni"); // //加载相应的动态库，相对路径，src的根目录，库名必须是libxxx.so 6 } 7 8 public native String helloSay(); // 返回字符串，使用JNI的关键字native 9 public native int helloAdd(int a,int b); // 两个整数相加 10 public native int helloSub(int a,int b); // 两个整数相减 11 public native int helloMul(int a,int b); // 两个整数相乘 12 public native int helloDiv(int a,int b); // 两个整数相除 13 }
（6）在 Eclipse 中 build 一下生成对应 .class 文件，然后使用 javah 工具根据该 class 文件自动生成 jni API 的头文件。在 AntiVirus工程根目录下执行如下命令：
javah -classpath ./bin/classes -d jni com.wat.antivirus.TestJni
其中 -classpath ./bin/classes 表示类的路径，-d jni 表示生成的头文件存放的目录， com.wat.antivirus.TestJni 则是完整类名。
注意生成的头文件命名采用：包名+类名
JNI头文件一般由三部分组成：
- 头文件
- 本地方法的注释
- 本地方法在头文件中的表示
执行命令后，在 ~/workspace/AntiVirus/jni 目录下生成了C++头文件 com_wat_antivirus_TestJni.h ，文件内容如下：
1 /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ 2 #include <jni.h> 3 /* Header for class com_wat_antivirus_TestJni */ 4 5 #ifndef _Included_com_wat_antivirus_TestJni 6 #define _Included_com_wat_antivirus_TestJni 7 #ifdef __cplusplus 8 extern "C" { 9 #endif 10 /* 11 * Class: com_wat_antivirus_TestJni 12 * Method: helloSay 13 * Signature: ()Ljava/lang/String; 14 */ 15 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_wat_antivirus_TestJni_helloSay 16 (JNIEnv *, jobject); 17 18 /* 19 * Class: com_wat_antivirus_TestJni 20 * Method: helloAdd 21 * Signature: (II)I 22 */ 23 JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_wat_antivirus_TestJni_helloAdd 24 (JNIEnv *, jobject, jint, jint); 25 26 /* 27 * Class: com_wat_antivirus_TestJni 28 * Method: helloSub 29 * Signature: (II)I 30 */ 31 JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_wat_antivirus_TestJni_helloSub 32 (JNIEnv *, jobject, jint, jint); 33 34 /* 35 * Class: com_wat_antivirus_TestJni 36 * Method: helloMul 37 * Signature: (II)I 38 */ 39 JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_wat_antivirus_TestJni_helloMul 40 (JNIEnv *, jobject, jint, jint); 41 42 /* 43 * Class: com_wat_antivirus_TestJni 44 * Method: helloDiv 45 * Signature: (II)I 46 */ 47 JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_wat_antivirus_TestJni_helloDiv 48 (JNIEnv *, jobject, jint, jint); 49 50 #ifdef __cplusplus 51 } 52 #endif 53 #endif
我们拿其中一个方法作具体说明：
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_wat_antivirus_TestJni_helloAdd(JNIEnv *, jobject, jint, jint);
1、JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的关键字，表示此函数是要被JNI调用的。
2、jint本地方法返回的数据类型，表示的是java下面的int类型
3、Java_com_wat_antivirus_TestJni_helloAdd 这个就是被JNICALL调用的部分，也就是Java中的native 方法名，这里起名字的方式比较特别，是：包名+类名+方法名。(Java_为JNI中标识此方法来源于java的标识头)
注意:类名千万别加下划线，Test_Jni
4、JNIEnv * 它是一个接口指针，用于定位函数表中的函数,jni.h头文件中存在着大量被封装好的函数，这些函数也是JNI编程中经常被使用到的，要想调用这些函数就需要使用JNIEnv这个对象
5、jobject 两种情况
类 对象 实例 TestJni tj = new TestJni(); tj.helloAdd(10,20);
- 上述中helloAdd方法是一个非静态方法，在Java中要想调用它必须先实例化对象，然后再用对象调用它，那这个时候jobject就可以看做Java类的一个实例化对象，也就是在本地方法实现上 jobject thiz 这个thiz参数就是指的tj
- 如果helloAdd是一个静态方法，那么在Java中，它不是属于一个对象的，而是属于一个类的，Java中用TestJni .helloAdd()这样的方式来调用，这个时候jobject就可以看做是java类的本身，也就是说thiz就是TestJni.class
（7）编辑Android.mk文件，其内容如下:
1 #返回当前mk的路径，宏函数’my-dir’, 由编译系统提供 2 LOCAL_PATH := $(call my-dir) 3 #CLEAR_VARS由编译系统提供，让GNU MAKEFILE为你清除LOCAL_XXX变量 4 include $(CLEAR_VARS) 5 #生成动态库名 6 LOCAL_MODULE := HelloJni 7 #添加源文件、头文件 8 LOCAL_SRC_FILES := HelloJni.c 9 #生成动态库 10 include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
补充说明：
1 #增加所需的库 2 LOCAL_LDLIBS := -llog 3 链接的库不产生依赖关系，一般用于不需要重新编译的库，如库不存在，则会报错找不到。默认的路径/android-ndk-r6b/platforms/android-3/arch-arm/usr/lib 链接的都是系统的库 4 LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libexpat libcurl 5 会生成依赖关系，当库不存在时会去编译这个库。一般用于编译第三方提供的库 6 #生成动态库 7 include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 8 #生成静态库 9 #include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 10 #生成应用程序 11 #include $(BUILD_EXECUTABLE)
（8）将com_wat_antivirus_TestJni.h拷贝到AntiVirus工程的jni目录下， 然后在HelloJni.c文件中完成头文件中函数的实现，其内容如下：
1 #include <string.h> 2 #include <jni.h> 3 4 jstring 5 Java_com_wat_antivirus_TestJni_helloSay( JNIEnv* env, 6 jobject thiz ) 7 { 8 #if defined(__arm__) 9 #if defined(__ARM_ARCH_7A__) 10 #if defined(__ARM_NEON__) 11 #if defined(__ARM_PCS_VFP) 12 #define ABI "armeabi-v7a/NEON (hard-float)" 13 #else 14 #define ABI "armeabi-v7a/NEON" 15 #endif 16 #else 17 #if defined(__ARM_PCS_VFP) 18 #define ABI "armeabi-v7a (hard-float)" 19 #else 20 #define ABI "armeabi-v7a" 21 #endif 22 #endif 23 #else 24 #define ABI "armeabi" 25 #endif 26 #elif defined(__i386__) 27 #define ABI "x86" 28 #elif defined(__x86_64__) 29 #define ABI "x86_64" 30 #elif defined(__mips64) /* mips64el-* toolchain defines __mips__ too */ 31 #define ABI "mips64" 32 #elif defined(__mips__) 33 #define ABI "mips" 34 #elif defined(__aarch64__) 35 #define ABI "arm64-v8a" 36 #else 37 #define ABI "unknown" 38 #endif 39 40 return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI ! Compiled with ABI " ABI "."); 41 }
编辑HelloJni.c并保存后，可以看到AntiVirus工程下的obj/local/armeabi目录下将自动生成libAntiVirus.so库。
（9）在AntiVirus.java中完成对TestJni.java中函数的调用：
1 package com.wat.antivirus; 2 3 import android.app.Activity; 4 import android.os.Bundle; 5 import android.view.View; 6 import android.widget.Button; 7 import android.widget.TextView; 8 9 10 public class MainActivity extends Activity { 11 12 @Override 13 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 14 super.onCreate(savedInstanceState); 15 setContentView(R.layout.activity_main); 16 17 Button btn = (Button)findViewById(R.id.btn_cal); 18 btn.setOnClickListener(new Button.OnClickListener() { 19 @Override 20 public void onClick(View arg0) { 21 // TODO Auto-generated method stub 22 TextView tv1 = (TextView) findViewById(R.id.textView1); 23 TextView tv2 = (TextView) findViewById(R.id.textView2); 24 TextView tv3 = (TextView) findViewById(R.id.textView3); 25 26 int a = Integer.parseInt(tv1.getText().toString()); 27 int b = Integer.parseInt(tv2.getText().toString()); 28 TestJni tj = new TestJni(); 29 int c = tj.helloAdd(a,b); 30 String str = tj.helloSay(); 31 tv3.setText(str + Integer.toString(c)); 32 } 33 }); 34 } 35 }
（10）运行AntiVirus工程，在模拟器中可以看到界面输出来自HelloJni.c 文件中的“HelloWorld from JNI ! “。
OK，NDK实例到此完成。后续就可以深入的学习NDK/JNI了，比如C/C++与Java的数据类型转换，Android.mk文件的编写格式等。