Android平臺應用軟件開發(fā)課件：Android NDK編程

AndroidNDK編程10.1JNI概述10.2AndroidNDK編程10.3AndroidNDK編程案例

10.1JNI概述

JNI是JavaNativeInterface的縮寫，中文為Java本地調(diào)用。從Java1.1開始，JavaNativeInterface標準成為Java平臺的一部分，它允許Java代碼和其他語言(主要是C/C++)寫的代碼進行交互。因此我們可以這樣理解，JNI是Java語言提供的Java和C/C++?相互溝通的機制，是Java語言自己的特性，Java可以通過JNI調(diào)用本地的C/C++?代碼，本地的C/C++代碼也可以調(diào)用Java代碼。

Java通過JNI機制調(diào)用C/C++?代碼的一個關鍵性原因在于C/C++?代碼的高效性。類似JNI機制的還有微軟.NetFramework上的p/invoke，可以讓C#或VisualBasic.Net調(diào)用C/C++的API，所以說JNI和Android沒有關系。在PC上開發(fā)Java的應用，如果運行在Windows平臺，使用JNI是經(jīng)常的，比如說讀寫Windows的注冊表。

10.1.1JNI機制的使用過程

(1)編寫包含Native本地方法的Java類；

(2)通過javah工具生成C/C++?語言的頭文件；

(3)使用C/C++?語言實現(xiàn)頭文件；

(4)使用交叉編譯工具對C/C++?本地代碼進行編譯，最后通過鏈接生成?*.so?可執(zhí)行的C/C++?庫；

(5)執(zhí)行Java代碼去和本地的C/C++?代碼互相溝通。

10.1.2使用JNI機制產(chǎn)生的副作用

一旦使用JNI，Java程序就喪失了Java平臺的兩個優(yōu)點：

(1)程序不再跨平臺。

(2)程序不再是絕對安全的，本地代碼的不當使用可能導致整個程序崩潰。

10.1.3JNI機制的使用場合

應用程序使用JNI會帶來一些副作用，因此當著手準備一個使用JNI的項目時，請確認是否還有替代方案。下面給出的幾個方案，也可以達到與本地代碼進行交互的效果：

(1)?Java程序和本地程序使用TCP/IP或者IPC進行交互。

(2)當用Java程序連接本地數(shù)據(jù)庫時，使用JDBC提供的API。

(3)?Java程序可以使用分布式對象技術，如JavaIDLAPI。

下面這些場合中，JNI的使用無法避免：

(1)程序當中用到了JavaAPI不提供的特殊系統(tǒng)環(huán)境才會有的特征，而跨進程操作又不現(xiàn)實。

(2)訪問一些已有的本地庫，但又不想付出跨進程調(diào)用時的代價，如效率、內(nèi)存、數(shù)據(jù)傳遞方面。

(3)?Java程序當中的一部分代碼對效率要求非常高，如算法計算，圖形渲染等。

10.2AndroidNDK編程

10.2.1AndroidNDK簡介眾所周知，AndroidSDK基于Java實現(xiàn)，這意味著基于AndroidSDK進行開發(fā)的第三方應用都必須使用Java語言。但這并不等同于“第三方應用只能使用Java語言”。在AndroidSDK首次發(fā)布時，Google就宣稱其虛擬機Dalvik支持JNI編程方式，也就是第三方應用完全可以通過JNI調(diào)用自己的C動態(tài)庫，即在Android平臺上，“Java語言+C語言”的編程方式是一直都可以實現(xiàn)的。

10.2.2AndroidNDK使用的原因

在Android項目中使用NDK工具集調(diào)用C/C++程序的原因有很多，總結下來主要有以下幾點：

(1)提高程序的執(zhí)行效率。將要求高性能的應用邏輯使用C/C++開發(fā)，從而提高應用程序的執(zhí)行效率。

(2)可以方便地使用現(xiàn)存的開源庫。大部分現(xiàn)存的開源庫都是用C/C++代碼編寫的。

(3)代碼的保護。由于apk的Java層代碼很容易被反編譯，而C/C++庫反編譯難度較大。

(4)便于移植。用C/C++編寫的庫可以方便在其他的嵌入式平臺上再次使用。

10.2.3AndroidNDK開發(fā)環(huán)境的搭建

打開“開發(fā)所需工具”文件夾，打開android-ndk-r9d-windows-x86_64.zip，將其解壓到任意目錄下(解壓路徑中盡可能不要包含中文路徑，以免出現(xiàn)不可預知的錯誤，NDK也可以去官方網(wǎng)站下載)。

創(chuàng)建一個安卓項目，創(chuàng)建完成以后，在項目中新建一個文件夾，該文件夾和src文件夾是同級別的，名字為jni，如圖10-1所示。圖10-1jni文件夾的位置

創(chuàng)建好jni文件夾以后，在里面創(chuàng)建一個文件，hello.c，這是一個C語言文件，文件代碼如下：

函數(shù)的名字Java_com_example_ndk_MainActivity_sayHelloWorld有很嚴格的格式要求。開頭必須是Java_，然后是Activity所在的包名，上下層包之間使用_分隔(在Java中使用.)，包名之后是Activity的名字，最后是方法的名字。

Android.mk文件的內(nèi)容如下：

現(xiàn)在，就開始編譯hello.c這個文件，將其編譯為.so的庫文件。編譯過程如下：

打開命令窗口，進入到項目所的根目錄下。如本節(jié)項目存放在D:\spaces\NDK，則在命令窗口中輸入d:回車，cdspaces回車，cdNDK回車。

這時候，就切換到了NDK這個目錄下。在該目錄下輸入ndk-build，會有如圖10-2的提示：圖10-2NDK編譯界面

10.3AndroidNDK編程案例

本案例實現(xiàn)一個計算器的功能，但計算器中的加減乘除功能都調(diào)用C語言方法來實現(xiàn)。首先創(chuàng)建項目的主界面，如圖10-3所示。圖10-3計算器項目主界面

設置MainActivity中的代碼：

完成MainActivity中的方法以后，要