`
carywei
  • 浏览: 191998 次
  • 性别: Icon_minigender_1
  • 来自: 北京
社区版块
存档分类
最新评论

Android---jni ( 转载 )

阅读更多

 

Android系统不允许一个纯粹使用C/C++的程序出现,它要求必须是通过Java代码嵌入Native C/C++——即通过JNI的方式来使用本地(Native)代码。因此JNI对Android底层开发人员非常重要。

如何将.so文件打包到.APK

让我们 先 从最简单的情况开始,假如已有一个JNI实现——libxxx.so文件,那么如何在APK中使用它呢?

在我最初写类似程序的时候,我会将libxxx.so文件push到/system/lib/目录下,然后在Java代码中执行System.loadLibrary(xxx),这是个可行的做法,但需要取得/system/lib 目录 的写权限(模拟器通过adb remount取得该权限)。但模拟器 重启之 后libxxx.so文件会消失。现在 我找到了更好的方法,把.so文件打包到apk中分发给最终用户,不管是模拟器 或者 真机 ,都不再需要system分区的写权限。实现步骤如下:

1、在你的项目根目录下建立libs/armeabi目录;

2、将libxxx.so文件copy到 libs/armeabi/下;

3、此时ADT插件自动编译输出的.apk文件中已经包括.so文件了;

4、安装APK文件,即可直接使用JNI中的方法;

我想还需要简单说明一下libxxx.so的命名规则,沿袭Linux传统,lib<something>.so是类库文件名称的格式,但在Java的System.loadLibrary(" something ")方法中指定库名称时,不能包括 前缀—— lib,以及后缀——.so。

准备编写自己的JNI模块

你一定想知道如何编写自己的xxx.so,不过这涉及了太多有关JNI的知识。简单的说:JNI是Java平台定义的用于和宿主平台上的本地代码进行交互的“Java标准”,它通常有两个使用场景:1.使用(之前使用c/c++、delphi开发的)遗留代码;2.为了更好、更直接地与硬件交互并获得更高性能 。

1、首先创建含有native方法的Java类:

  1. package com.okwap.testjni;
  2. public final class MyJNI {
  3. //native方法,
  4. public static native String sayHello(String name);
  5. }

2、通过javah命令生成.h文件,内容如下(com_okwap_testjni.h文件):

  1. /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
  2. #include <jni.h>
  3. /* Header for class com_okwap_testjni_MyJNI */
  4. #ifndef _Included_com_okwap_testjni_MyJNI
  5. #define _Included_com_okwap_testjni_MyJNI
  6. #ifdef __cplusplus
  7. extern "C" {
  8. #endif
  9. /*
  10. * Class: com_okwap_testjni_MyJNI
  11. * Method: sayHello
  12. * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
  13. */
  14. JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_okwap_testjni_MyJNI_sayHello
  15. (JNIEnv *, jclass, jstring);
  16. #ifdef __cplusplus
  17. }
  18. #endif
  19. #endif

这是一个标准的C语言头文件,其中的JNIEXPORT、JNICALL是JNI关键字(事实上它是没有任何内容的宏,仅用于指示性说明),而jint、jstring是JNI环境下对int及java.lang.String类型的映射。这些关键字的定义都可以在jni.h中看到。

3、在 com_okwap_testjni.c文件中实现以上方法:

  1. #include <string.h>
  2. #include <jni.h>
  3. #include "com_okwap_testjni.h"
  4. JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_okwap_testjni_MyJNI_sayHello(JNIEnv* env, jclass, jstring str){
  5. //从jstring类型取得c语言环境下的char*类型
  6. const char* name = (*env)->GetStringUTFChars(env, str, 0);
  7. //本地常量字符串
  8. char* hello = "你好,";
  9. //动态分配目标字符串空间
  10. char* result = malloc((strlen(name) + strlen(hello) + 1)*sizeof(char));
  11. memset(result,0,sizeof(result));
  12. //字符串链接
  13. strcat(result,hello);
  14. strcat(result,name);
  15. //释放jni分配的内存
  16. (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,str,name);
  17. //生成返回值对象
  18. str = (*env)->NewStringUTF(env, "你好 JNI~!");
  19. //释放动态分配的内存
  20. free(result);
  21. //
  22. return str;
  23. }  

    4、编译——两种不同的编译环境

    以上的C语言代码要编译成最终.so动态库文件,有两种途径:

    Android NDK :全称是Native Developer Kit,是用于编译本地JNI源码的工具,为开发人员将本地方法整合到Android应用中提供了方便。事实上NDK和完整源码编译环境一样,都使用Android的编译系统——即通过Android.mk文件控制编译。NDK可以运行在Linux、Mac、Window(+cygwin)三个平台上。有关NDK的使用方法及更多细节请参考以下资料:

    eoe特刊第七期《NDK总结》http://blog.eoemobile.com/?p=27

    http://androidappdocs.appspot.com/sdk/ndk/index.html ;

    完整源码编译环境 :Android平台提供有基于make的编译系统,为App编写正确的Android.mk文件就可使用该编译系统。该环境需要通过git从官方网站获取完整源码副本并成功编译,更多细节请参考:http://source.android.com/index.html

    不管你选择以上两种方法的哪一个,都必须编写自己的Android.mk文件,有关该文件的编写请参考相关文档。

    JNI组件的入口函数——JNI_OnLoad()、JNI_OnUnload()

    JNI组件被成功加载和卸载时,会进行函数回调,当VM执行到System.loadLibrary(xxx)函数时,首先会去执行JNI组件中的JNI_OnLoad()函数,而当VM释放该组件时会呼叫JNI_OnUnload()函数。先看示例代码:

    1. //onLoad方法,在System.loadLibrary()执行时被调用
    2. jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){
    3. LOGI("JNI_OnLoad startup~~!");
    4. return JNI_VERSION_1_4;
    5. }
    6. //onUnLoad方法,在JNI组件被释放时调用
    7. void JNI_OnUnload(JavaVM* vm, void* reserved){
    8. LOGE("call JNI_OnUnload ~~!!");
    9. }

    JNI_OnLoad()有两个重要的作用:

    指定JNI版本:告诉VM该组件使用那一个JNI版本(若未提供JNI_OnLoad()函数,VM会默认该使用最老的JNI 1.1版),如果要使用新版本的JNI,例如JNI 1.4版,则必须由JNI_OnLoad()函数返回常量JNI_VERSION_1_4(该常量定义在jni.h中) 来告知VM。

    初始化设定,当VM执行到System.loadLibrary()函数时,会立即先呼叫JNI_OnLoad()方法,因此在该方法中进行各种资源的初始化操作最为恰当。

    JNI_OnUnload()的作用与JNI_OnLoad()对应,当VM释放JNI组件时会呼叫它,因此在该方法中进行善后清理,资源释放的动作最为合适。

    使用registerNativeMethods方法

    对Java程序员来说,可能我们总是会遵循:1.编写带有native方法的Java类;--->2.使用javah命令生成.h头文件;--->3.编写代码实现头文件中的方法,这样的“官方” 流程,但也许有人无法忍受那“丑陋”的方法名称,RegisterNatives方法能帮助你把c/c++中的方法隐射到Java中的native方法,而无需遵循特定的方法命名格式。来看一段示例代码吧:

    1. //定义目标类名称
    2. static const char *className = "com/okwap/testjni/MyJNI";
    3. //定义方法隐射关系
    4. static JNINativeMethod methods[] = {
    5. {"sayHello", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;", (void*)sayHello},
    6. };
    7. jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved){
    8. //声明变量
    9. jint result = JNI_ERR;
    10. JNIEnv* env = NULL;
    11. jclass clazz;
    12. int methodsLenght;
    13. //获取JNI环境对象
    14. if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
    15. LOGE("ERROR: GetEnv failed\n");
    16. return JNI_ERR;
    17. }
    18. assert(env != NULL);
    19. //注册本地方法.Load 目标类
    20. clazz = (*env)->FindClass(env,className);
    21. if (clazz == NULL) {
    22. LOGE("Native registration unable to find class '%s'", className);
    23. return JNI_ERR;
    24. }
    25. //建立方法隐射关系
    26. //取得方法长度
    27. methodsLenght = sizeof(methods) / sizeof(methods[0]);
    28. if ((*env)->RegisterNatives(env,clazz, methods, methodsLenght) < 0) {
    29. LOGE("RegisterNatives failed for '%s'", className);
    30. return JNI_ERR;
    31. }
    32. //
    33. result = JNI_VERSION_1_4;
    34. return result;
    35.  

建立c/c++方法和Java方法之间映射关系的关键是 JNINativeMethod 结构,该结构定义在jni.h中,具体定义如下:

  1. typedef struct {
  2. const char* name;//java方法名称
  3. const char* signature; //java方法签名
  4. void* fnPtr;//c/c++的函数指针
  5. } JNINativeMethod

参照上文示例中初始化该结构的代码:

  1. //定义方法隐射关系
  2. static JNINativeMethod methods[] = {
  3. {"sayHello", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;", (void*)sayHello},
  4. };

其中比较难以理解的是第二个参数——signature字段的取值,实际上这些字符与函数的参数类型/返回类型一一对应,其中"()" 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/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:

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

上面的都是基本类型,如果参数是Java类,则以"L"开头,以";"结尾,中间是用"/"隔开包及类名,而其对应的C函数的参数则为jobject,一个例外是String类,它对应C类型jstring,例如:Ljava/lang /String; 、Ljava/net/Socket; 等,如果JAVA函数位于一个嵌入类(也被称为内部类),则用$作为类名间的分隔符,例如:"Landroid/os/FileUtils$FileStatus;"。

使用registerNativeMethods方法不仅仅是为了改变那丑陋的长方法名,最重要的是可以提高效率,因为当Java类别透过VM呼叫到本地函数时,通常是依靠VM去动态寻找.so中的本地函数(因此它们才需要特定规则的命名格式),如果某方法需要连续呼叫很多次,则每次都要寻找一遍,所以使用RegisterNatives将本地函数向VM进行登记,可以让其更有效率的找到函数。

registerNativeMethods方法的另一个重要用途是,运行时动态调整本地函数与Java函数值之间的映射关系,只需要多次调用registerNativeMethods()方法,并传入不同的映射表参数即可。

JNI中的日志输出

你一定非常熟悉在Java代码中使用Log.x(TAG,“message”)系列方法,在c/c++代码中也一样,不过首先你要include相关头文件。遗憾的是你使用不同的编译环境( 请参考上文中两种编译环境的介绍) ,对应的头文件略有不同。。

如果是在完整源码编译环境下,只要include <utils/Log.h>头文件,就可以使用对应的LOGI、LOGD等方法了,同时请定义LOG_TAG,LOG_NDEBUG等宏值,示例代码如下:

  1. #define LOG_TAG "HelloJni"
  2. #define LOG_NDEBUG 0
  3. #define LOG_NIDEBUG 0
  4. #define LOG_NDDEBUG 0
  5. #include <string.h>
  6. #include <jni.h>
  7. #include <utils/Log.h>
  8. jstring Java_com_inc_android_ime_HelloJni_stringFromJNI(JNIEnv* env,jobject thiz){
  9. LOGI("Call stringFromJNI!\n");
  10. return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI (中文)!");
  11. }

与日志相关的.h头文件,在以下源码路径:

  1. myeclair\frameworks\base\include\utils\Log.h
  2. myeclair\system\core\include\cutils\log.h


如果你是在NDK环境下编译,则需要#include <android/log.h>,示例代码如下:

  1. /*
  2. * jnilogger.h
  3. *
  4. * Created on: 2010-11-15
  5. * Author: INC062805
  6. */
  7. #ifndef __JNILOGGER_H_
  8. #define __JNILOGGER_H_
  9. #include <android/log.h>
  10. #ifdef _cplusplus
  11. extern "C" {
  12. #endif
  13. #ifndef LOG_TAG
  14. #define LOG_TAG "MY_LOG_TAG"
  15. #endif
  16. #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
  17. #define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
  18. #define LOGW(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
  19. #define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
  20. #define LOGF(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_FATAL,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
  21. #ifdef __cplusplus
  22. }
  23. #endif
  24. #endif /* __JNILOGGER_H_ */

你可以下载以上头文件,来统一两种不同环境下的使用差异。另外,不要忘了在你的Android.mk文件中加入对类库的应用,两种环境下分别是

ifeq ($(HOST_OS),windows) 
#NDK环境下 
LOCAL_LDLIBS := -llog 
else 
#完整源码环境下 
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils 
endif

Android为JNI提供的助手方法

  1. myeclair\dalvik\libnativehelper\include\nativehelper

在完整源码编译环境下,Android在myeclair\dalvik\libnativehelper\include\nativehelper\JNIHelp.h头文件中 提供了助手函数 ,用于本地方法注册、异常处理等任务,还有一个用于计算方法隐射表长度的宏定义:

  1. #ifndef NELEM
  2. # define NELEM(x) ((int) (sizeof(x) / sizeof((x)[0])))
  3. #endif
  4. //有了以上宏定义后,注册方法可以按如下写,该宏定义可以直接copy到NDK环境下使用:
  5. (*env)->RegisterNatives(env,clazz, methods,NELEM(methods));

分享到:
评论

相关推荐

    Android--JNI-Device.zip_Android jni_android_jni_jni android

    这个“Android--JNI-Device.zip”文件显然是一个关于Android平台上使用JNI与硬件设备驱动进行交互的教程资料。通过分析描述和标签,我们可以深入探讨JNI在Android中的应用以及如何利用它来调用驱动代码。 1. **JNI...

    zstd-jni-1.4.3-1-API文档-中文版.zip

    赠送jar包:zstd-jni-1.4.3-1.jar; 赠送原API文档:zstd-jni-1.4.3-1-javadoc.jar; 赠送源代码:zstd-jni-1.4.3-1-sources.jar; 赠送Maven依赖信息文件:zstd-jni-1.4.3-1.pom; 包含翻译后的API文档:zstd-jni-...

    webrtc-android-jni.rar

    在这个"webrtc-android-jni.rar"压缩包中,我们可以推测其内容可能与Android应用开发中集成WebRTC以及使用JNI进行性能优化有关。下面将详细介绍WebRTC在Android上的实现和JNI的相关知识点。 1. **WebRTC架构**:...

    android studio 3.4配置Android -jni 开发基础的教程详解

    Android Studio 3.4 配置 Android-JNI 开发基础教程详解 Android Studio 3.4 配置 Android-JNI 开发基础是 Android 应用程序开发中的一项重要技术,能够帮助开发者更好地编写 Android 应用程序。本文将详细介绍如何...

    zstd-jni-1.4.0-1.zip

    标题中的"zstd-jni-1.4.0-1.zip"表明这是一个关于Zstandard (Zstd)的Java Native Interface (JNI)库的压缩包,版本号为1.4.0,可能包含了一些修复和改进。这个库允许Java应用程序利用Zstd的高效压缩和解压缩算法,而...

    android-aes-jni, 用于 jni& Java的Android AES示例.zip

    android-aes-jni, 用于 jni& Java的Android AES示例 android-aes-jni git clone https://github.com/panxw/android-aes-jni.git cd android-aes-jni ndk-build

    zstd-jni-1.4.3-1-API文档-中英对照版.zip

    赠送jar包:zstd-jni-1.4.3-1.jar; 赠送原API文档:zstd-jni-1.4.3-1-javadoc.jar; 赠送源代码:zstd-jni-1.4.3-1-sources.jar; 赠送Maven依赖信息文件:zstd-jni-1.4.3-1.pom; 包含翻译后的API文档:zstd-jni-...

    android-ndk(android-ndk-r26b-windows.zip)

    2. **JNI接口**:Java Native Interface (JNI) 是Android平台上Java与原生代码交互的桥梁。NDK提供了头文件和编译工具,使得开发者可以轻松地在Java代码中调用C/C++函数,反之亦然。 3. **交叉编译**:NDK包含了一...

    android-JNI开发

    Android JNI(Java Native Interface)是Android平台上的一个重要概念,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互,特别是C和C++。JNI在Android开发中的应用广泛,包括性能优化、调用本地库、游戏开发等场景。以下...

    zstd-jni-1.4.4-3-API文档-中英对照版.zip

    赠送jar包:zstd-jni-1.4.4-3.jar; 赠送原API文档:zstd-jni-1.4.4-3-javadoc.jar; 赠送源代码:zstd-jni-1.4.4-3-sources.jar; 赠送Maven依赖信息文件:zstd-jni-1.4.4-3.pom; 包含翻译后的API文档:zstd-jni-...

    Android代码-dlib-android-app

    See dlib-android for JNI lib. Refer to dlib-android/jni/jnilib_ex Grap the source $ git clone https://github.com/tzutalin/dlib-android-app.git Features Support HOG detector HOG Face detection ...

    zstd-jni-1.3.2-2-API文档-中文版.zip

    赠送jar包:zstd-jni-1.3.2-2.jar; 赠送原API文档:zstd-jni-1.3.2-2-javadoc.jar; 赠送源代码:zstd-jni-1.3.2-2-sources.jar; 赠送Maven依赖信息文件:zstd-jni-1.3.2-2.pom; 包含翻译后的API文档:zstd-jni-...

    zstd-jni-1.3.8-1-API文档-中英对照版.zip

    赠送jar包:zstd-jni-1.3.8-1.jar; 赠送原API文档:zstd-jni-1.3.8-1-javadoc.jar; 赠送源代码:zstd-jni-1.3.8-1-sources.jar; 赠送Maven依赖信息文件:zstd-jni-1.3.8-1.pom; 包含翻译后的API文档:zstd-jni-...

    zstd-jni-1.3.8-1-API文档-中文版.zip

    赠送jar包:zstd-jni-1.3.8-1.jar; 赠送原API文档:zstd-jni-1.3.8-1-javadoc.jar; 赠送源代码:zstd-jni-1.3.8-1-sources.jar; 赠送Maven依赖信息文件:zstd-jni-1.3.8-1.pom; 包含翻译后的API文档:zstd-jni-...

    android-jni-audio-codec:来自Android来源的Android jni音频编解码器,现在包括amr,pcma,pcmu编解码器

    android-jni-audio-codecAndroid JNI audio codec from android source, now include amr , pcma, pcmu codec.Android JNI 层的音频编解码库,现在已经合入的有 AMR, PCMA, PCMU 编码.说明本文参考了 , 表示感谢. 他...

    ffmpeg-android-jni.zip

    "ffmpeg-android-jni.zip" 是一个包含了FFmpeg编译后针对Android平台的本地库文件(so文件)以及相关的头文件(.h)和源代码文件(.c)的压缩包。这个压缩包的主要目的是让开发者能够将FFmpeg的功能集成到Android...

    jni-android-studio1.3.1

    "jni-android-studio1.3.1"这个项目很可能是为了帮助开发者入门Android Studio中的JNI开发。 Android Studio是Google提供的官方Android应用开发集成开发环境(IDE),它提供了丰富的工具和功能,使得开发者可以方便...

    android-ndk(android-ndk-r23b-windows.zip)

    在NDK中,开发者可以编写JNI接口,然后在Android应用的Java层通过这些接口来调用本地代码。 Android-ndk-r23b包含了一系列的编译器、链接器和其他工具,用于将C/C++源代码编译成可以在Android设备上运行的机器码。...

    android-ndk(android-ndk-r25b-windows.zip)

    **JNI(Java Native Interface)**是Android NDK的核心组成部分,它提供了Java和本地代码之间的接口。开发者可以通过JNI在Java应用中调用C/C++库,或者在C/C++代码中调用Java方法。这对于需要高效处理的计算任务,如...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics