androidjnides

A. android JNI 一般用於做什麼

1.主要是一些演算法的東西吧，因為c/c++比java效率高，所以應用運行起來速度比較快，特別是一些游戲中的演算法。2.為了保密，我們都知道apk都可以被反編譯，就算有代碼混淆，也只是難看懂，並不是完全看不懂，但用jni編譯成.so就不同了，所以可以達到商業機密不泄露的目的。3.。。。。。還有很多其他好處待研究。

B. android 怎麼封裝jni

一、底層實現:

c文件:hardware/libhardware_legacy/power/power.c

以其中set_screen_state(int)函數為例

其Android.mk中添加:
LOCAL_MODULE:= libpower 編譯成lib
LOCAL_SRC_FILES += power.c

hardware/libhardware_legacy/power/power.c
1: int
2: set_screen_state(int on)
3: {
4: QEMU_FALLBACK(set_screen_state(on));
5:
6: LOGI("*** set_screen_state %d", on);
7:
8: initialize_fds();
9:
10: //LOGI("go_to_sleep eventTime=%lld now=%lld g_error=%s\n", eventTime,
11: // systemTime(), strerror(g_error));
12:
13: if (g_error)
14: goto failure;
15:
16: char buf[32];
17: int len;
18: if(on)
19: len = snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", on_state);
20: else
21: len = snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", off_state);
22:
23: buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
24: len = write(g_fds[REQUEST_STATE], buf, len);
25: if(len < 0) {
26: failure:
27: LOGE("Failed setting last user activity: g_error=%d\n", g_error);
28: }
29: return 0;
30: }

其頭文件power.h中:
1: #if__cplusplus
2: extern "C" { //注1
3: #endif
4: enum {
5: PARTIAL_WAKE_LOCK = 1, // the cpu stays on, but the screen is off
6: FULL_WAKE_LOCK = 2 // the screen is also on
7: };
8:
9: // while you have a lock held, the device will stay on at least at the
10: // level you request.
11: int acquire_wake_lock(int lock, const char* id);
12: int release_wake_lock(const char* id);
13:
14: // true if you want the screen on, false if you want it off
15: int set_screen_state(int on);
16:
17: // set how long to stay awake after the last user activity in seconds
18: int set_last_user_activity_timeout(int64_t delay);
19:
20:
21: #if __cplusplus
22: } // extern "C"
23: #endif

注1:

注1:extern表示其他的類已經定義了這段代碼裡面的內容，這里只是做聲明。
"C」表示的一種編譯和連接規約，這里為下一步c++調用其做准備.
比如void foo(int,int);該函數被C編譯器編譯後在庫中的名字為_foo，
而C++編譯器則會產生像_foo_int_int之類的名字用來支持函數重載和類型安全連接。
由於編譯後的名字不同，C++程序不能直接調用C函數。
因此C++提供了一個C連接交換指定符號extern「C」來解決這個問題而不是一種語言。
C表示這段代碼可以是符合C語言的編譯和連接規約的任何語言，如Fortran、assembler等。

二、cpp構成jni橋梁

一個CPP文件調用之,則需添加其頭文件,比如frameworks/base/core/jni/android_os_Power.cpp.
1: #include "JNIHelp.h"
2: #include "jni.h"
3: #include "android_runtime/AndroidRuntime.h"
4: #include <hardware_legacy/power.h>
5: namespace android{
6: ....
7:
8: //定義函數:
9: static int setScreenState(JNIEnv *env, jobject clazz, jboolean on)
10: {
11: return set_screen_state(on);//以此實現cpp到c的調用
12: }
13:
14: static JNINativeMethod method_table[] = {//此處實現java對cpp的調用轉化 注2
15: { "acquireWakeLock", "(ILjava/lang/String;)V", (void*)acquireWakeLock },
16: { "releaseWakeLock", "(Ljava/lang/String;)V", (void*)releaseWakeLock },
17: { "setLastUserActivityTimeout", "(J)I", (void*)setLastUserActivityTimeout },
18: { "setScreenState", "(Z)I", (void*)setScreenState },
19: { "shutdown", "()V", (void*)android_os_Power_shutdown },
20: { "rebootNative", "(Ljava/lang/String;)V", (void*)android_os_Power_reboot },
21: };
22: int register_android_os_Power(JNIEnv *env) //此處注冊jni
23: { //向VM(即AndroidRuntime)登記 gMethods[]表格所含的本地函數
24: return AndroidRuntime::registerNativeMethods(
25: env, "android/os/Power",
26: method_table, NELEM(method_table));
27: }
28: };
注2:

typedef struct {
const char* name; //Java中函數的名字
const char* signature; //用字元串是描述了函數的參數和返回值
void* fnPtr; //函數指針，指向C函數
} JNINativeMethod;
其中比較難以理解的是第二個參數，例如
"()V"
"(II)V"
"(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"
實際上這些字元是與函數的參數類型一一對應的。
"()" 中的字元表示參數，後面的則代表返回值。例如"()V" 就表示void Func();
"(II)V" 表示 void Func(int, int);
具體的每一個字元的對應關系如下
字元 Java類型 C類型
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
數組則以"["開始，用兩個字元表示
[I jintArray int[]
[F jfloatArray float[]
[B jbyteArray byte[]
[C jcharArray char[]
[S jshortArray short[]
[D jdoubleArray double[]
[J jlongArray long[]
[Z jbooleanArray boolean[]
上面的都是基本類型。如果Java函數的參數是class，則以"L"開頭，以";"結尾中間是用"/" 隔開的包及類名。而其對應的C函數名的參數則為jobject. 一個例外是String類，其對應的類為jstring
Ljava/lang/String; String jstring
Ljava/net/Socket; Socket jobject
如果JAVA函數位於一個嵌入類，則用$作為類名間的分隔符。
例如 "(Ljava/lang/String;Landroid/os/FileUtils$FileStatus;)Z"

三、java的封裝實現

frameworks/base/core/java/android/os/Power.java //此處路徑跟cpp中注冊jni處的路徑是一致的.待細研究是否有關系
1: package android.os;
2: public class Power
3: {
4: ...
5: public static native int setScreenState(boolean on); //被native修飾的表示調用了非java語言的本地方法
6: ...
7: }

四、java中對其調用

frameworks/base/services/java/com/android/server/PowerManagerService.java
import android.os.Power;
public class PowerManagerService extends IPowerManager.Stub
implements LocalPowerManager, Watchdog.Monitor {
...
int err = Power.setScreenState(on);
...
}

C. android 為什麼要使用jni

android的jni可以使用c/c++來開發，相比java而言，運行的效率提高了很多，特別是在做一些圖像演算法，或者游戲邏輯的時候，使用jni將大大的提高效率。比如某個游戲要採用opengl，同樣載入一個由1000個多邊形組成的3d模型，jni要比java運算快好幾倍，這樣就保證了游戲運行的fps不會太低。
另外一個好處就是內存管理上面，java的內存管理全部由虛擬機來管理，C++由程序員來管理，利用率上面就好多了。
等等其他優點。
既然這么多的優點，為什麼一個android程序不採用純c來開發呢？因為是android的 UI framework採用java，所以，在UI上面還是採用java來開發。

D. 如何在android studio中用JNI調用靜態庫

第一步：我們來看我們的jni目錄，目錄下包含以下4個文件
Android.mk --- 編譯文件
first.c ,first.h --- 外部需要引用的文件
second.c ---- 我們的jni轉換文件
首先我們簡單的看下源碼
#include "first.h"

int first(int x, int y)
{
return x + y;
}
first.c裡面簡單的定義了一個加法的方法，然後申明了頭文件

second.c : 把first.c的方法轉換為jni可以識別的方法。
#include "first.h"
#include <jni.h>

jint
Java_com_example_twolibs_TwoLibs_add( JNIEnv* env,
jobject this,
jint x,
jint y )
{
return first(x, y);
}

第二步是重點，我們來分析下mk文件，看編譯文件是怎樣生成first.c對於的靜態文件，並在編譯second.c的時候載入靜態文件
1: LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
2:
3: # first lib, which will be built statically
4: #
5: include $(CLEAR_VARS)
6:
7: LOCAL_MODULE := libtwolib-first
8: LOCAL_SRC_FILES := first.c
9:
10: include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)
11:
12: # second lib, which will depend on and include the first one
13: #
14: include $(CLEAR_VARS)
15:
16: LOCAL_MODULE := libtwolib-second
17: LOCAL_SRC_FILES := second.c
18:
19: LOCAL_STATIC_LIBRARIES := libtwolib-first
20:
21: include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

如上： 1-10 行是生成靜態文件的方法，
14-21 行是編譯動態文件的方法，通過標識符BUILD_SHARED_LIBRARY 以及 BUILD_STATIC_LIBRARY 來區分是編譯成動態文件還是靜態，19行標識需要鏈接靜態庫libtwolib-first
第三步：在java中調用
public class TwoLibs extends Activity
{
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);

TextView tv = new TextView(this);
int x = 1000;
int y = 42;

// here, we dynamically load the library at runtime
// before calling the native method.
//
System.loadLibrary("twolib-second");

int z = add(x, y);

tv.setText( "The sum of " + x + " and " + y + " is " + z );
setContentView(tv);
}

public native int add(int x, int y);
}

你自己理解一下吧

E. 如何在Android下使用JNI

關於如何在Android使用JNI調用C/C++代碼庫，網上已經有很多優秀的文章了，這里說一個大概過程吧：

首先需要懂C，其次要明白JNI的開發流程，然後還要知道NDK如何使用

1、在java代碼中聲明了一個native本地方法

Public native String helloFromc();

2、在項目目錄中創建JNI文件夾

3、在JNI文件夾裡面創建C文件，按照規范寫代碼

Jstring
Java_com_cheng_jnitest_MainActivity_helloFromc(JNIEnv* env,jobject obj)

4、用ndk-build指令編譯
編譯前需要配置Android.mk文件
//指定編譯的文件夾，指定當前的目錄
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

//編譯器在編譯的時候會產生很多臨時變數，中間變數最好在編譯前清空所有的臨時變數

include $(CLEAR_VARS)

//編譯完成後的模塊名
LOCAL_MOUDLE := hello
//編譯的源文件

LOCAL_SRC_FILES:=hello.c

//編譯一個動態庫

//動態庫.so 只包含運行的函數，不包含依賴，所以體積小，運行的時候回去系統尋找依賴

//靜態庫.a 包含所有的函數和運行的依賴，所以體積大，包含所有的api

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

5、生成了一個so動態庫，放到了libs裡面

6、項目中引入依賴庫

Static{

System.loadLibrary("hello");

}
-

F. 如何在Android下使用JNI

1.引言
我們知道，Android系統的底層庫由c/c++編寫，上層Android應用程序通過Java虛擬機調用底層介面，銜接底層c/c++庫與Java應用程序間的介面正是JNI（JavaNative Interface)。本文描述了如何在ubuntu下配置AndroidJNI的開發環境，以及如何編寫一個簡單的c函數庫和JNI介面，並通過編寫Java程序調用這些介面，最終運行在模擬器上的過程。

2.環境配置

2.1.安裝jdk1.6
（1）從jdk官方網站下載jdk-6u29-linux-i586.bin文件。
（2）執行jdk安裝文件
[html] view plainprint?
01.$chmod a+x jdk-6u29-linux-i586.bin
02.$jdk-6u29-linux-i586.bin
$chmod a+x jdk-6u29-linux-i586.bin
$jdk-6u29-linux-i586.bin
(3)配置jdk環境變數

[html] view plainprint?
01.$sudo vim /etc/profile
02.#JAVAEVIRENMENT
03.exportJAVA_HOME=/usr/lib/java/jdk1.6.0_29
04.exportJRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
05.exportCLASSPATH=$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
06.exportPATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH
$sudo vim /etc/profile
#JAVAEVIRENMENT
exportJAVA_HOME=/usr/lib/java/jdk1.6.0_29
exportJRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
exportCLASSPATH=$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
exportPATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH
保存後退出編輯，並重啟系統。

（4）驗證安裝

[html] view plainprint?
01.$java -version
02.javaversion "1.6.0_29"
03.Java(TM)SE Runtime Environment (build 1.6.0_29-b11)
04.JavaHotSpot(TM) Server VM (build 20.4-b02, mixed mode)
05.$javah
06.用法：javah[選項]<類>
07.其中[選項]包括：
08.-help輸出此幫助消息並退出
09.-classpath<路徑>用於裝入類的路徑
10.-bootclasspath<路徑>用於裝入引導類的路徑
11.-d<目錄>輸出目錄
12.-o<文件>輸出文件（只能使用-d或-o中的一個）
13.-jni生成JNI樣式的頭文件（默認）
14.-version輸出版本信息
15.-verbose啟用詳細輸出
16.-force始終寫入輸出文件
17.使用全限定名稱指定<類>（例
18.如，java.lang.Object）。
$java -version
javaversion "1.6.0_29"
Java(TM)SE Runtime Environment (build 1.6.0_29-b11)
JavaHotSpot(TM) Server VM (build 20.4-b02, mixed mode)
$javah
用法：javah[選項]<類>
其中[選項]包括：
-help輸出此幫助消息並退出
-classpath<路徑>用於裝入類的路徑
-bootclasspath<路徑>用於裝入引導類的路徑
-d<目錄>輸出目錄
-o<文件>輸出文件（只能使用-d或-o中的一個）
-jni生成JNI樣式的頭文件（默認）
-version輸出版本信息
-verbose啟用詳細輸出
-force始終寫入輸出文件
使用全限定名稱指定<類>（例
如，java.lang.Object）。2.2.安裝android應用程序開發環境
ubuntu下安裝android應用程序開發環境與windows類似，依次安裝好以下軟體即可：
（1）Eclipse
（2）ADT
（3）AndroidSDK
與windows下安裝唯一不同的一點是，下載這些軟體的時候要下載Linux版本的安裝包。
安裝好以上android應用程序的開發環境後，還可以選擇是否需要配置emulator和adb工具的環境變數，以方便在進行JNI開發的時候使用。配置步驟如下：
把emulator所在目錄android-sdk-linux/tools以及adb所在目錄android-sdk-linux/platform-tools添加到環境變數中，android-sdk-linux指androidsdk安裝包android-sdk_rxx-linux的解壓目錄。
[plain] view plainprint?
01.$sudo vim /etc/profile
02.exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/tools:$PATH
03. exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/platform-tools:$PATH
$sudo vim /etc/profile
exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/tools:$PATH
exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/platform-tools:$PATH
編輯完畢後退出，並重啟生效。

2.3.安裝NDK
NDK是由android提供的編譯android本地代碼的一個工具。
（1）從androidndk官網http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html下載ndk，目前最新版本為android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2.
（2）解壓ndk到工作目錄：
[plain] view plainprint?
01.$tar -xvf android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2
02.$sudo mv android-ndk-r6b /usr/local/ndk
$tar -xvf android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2
$sudo mv android-ndk-r6b /usr/local/ndk
（3）設置ndk環境變數

[plain] view plainprint?
01.$sudo vim /etc/profile
02.exportPATH=/usr/local/ndk:$PATH
$sudo vim /etc/profile
exportPATH=/usr/local/ndk:$PATH

編輯完畢後保存退出，並重啟生效

（4）驗證安裝

[plain] view plainprint?
01.$ cd/usr/local/ndk/samples/hello-jni/
02.$ ndk-build
03.Gdbserver : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
04.Gdbsetup : libs/armeabi/gdb.setup
05.Install : libhello-jni.so => libs/armeabi/libhello-jni.so
$ cd/usr/local/ndk/samples/hello-jni/
$ ndk-build
Gdbserver : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
Gdbsetup : libs/armeabi/gdb.setup
Install : libhello-jni.so => libs/armeabi/libhello-jni.so

3.JNI實現
我們需要定義一個符合JNI介面規范的c/c++介面，這個介面不用太復雜，例如輸出一個字元串。接下來，則需要把c/c++介面的代碼文件編譯成共享庫（動態庫）.so文件，並放到模擬器的相關目錄下。最後，啟動Java應用程序，就可以看到最終效果了。

3.1.編寫Java應用程序代碼
（1）啟動Eclipse，新建android工程

Project：JNITest

Package：org.tonny.jni

Activity：JNITest

（2）編輯資源文件

編輯res/values/strings.xml文件如下：編輯res/layout/main.xml文件
我們在主界面上添加了一個EditText控制項和一個Button控制項。

（3）編輯JNITest.java文件


static表示在系統第一次載入類的時候，先執行這一段代碼，在這里表示載入動態庫libJNITest.so文件。

再看這一段：

[java] view plainprint?
01.privatenativeString GetReply();
privatenativeString GetReply();
native表示這個方法由本地代碼定義，需要通過jni介面調用本地c/c++代碼。

[java] view plainprint?
01.publicvoidonClick(View arg0) {
02.edtName.setText(reply);
03.}
publicvoidonClick(View arg0) {
edtName.setText(reply);
}

這段代碼表示點擊按鈕後，把native方法的返回的字元串顯示到EditText控制項。

（4）編譯工程，生成.class文件。

3.2.用javah工具生成符合JNI規范的c語言頭文件

在終端中，進入android工程所在的bin目錄

[plain] view plainprint?
01.$cd ~/project/Android/JNITest/bin
$cd ~/project/Android/JNITest/bin
我們用ls命令查看，可以看到bin目錄下有個classes目錄，其目錄結構為classes/org/tonny/jni，即classes的子目錄結構是android工程的包名org.tonny.jni。請注意，下面我們准備執行javah命令的時候，必須進入到org/tonny/jni的上級目錄，即classes目錄，否則javah會提示找不到相關的java類。

下面繼續：

[plain] view plainprint?
01.$cd classes
02.$javah org.tonny.jni.JNITest
03.$ls
04.org org_tonny_jni_JNITest.h
$cd classes
$javah org.tonny.jni.JNITest
$ls
org org_tonny_jni_JNITest.h

執行javahorg.tonny.jni.JNITest命令，在classes目錄下會生成org_tonny_jni_JNITest.h頭文件。如果不進入到classes目錄下的話，也可以這樣：

[plain] view plainprint?
01.$javah -classpath ~/project/Android/JNITest/bin/classesorg.tonny.jni.JNITest
$javah -classpath ~/project/Android/JNITest/bin/classesorg.tonny.jni.JNITest
-classpath 參數表示裝載類的目錄。

3.3.編寫c/c++代碼
生成org_tonny_jni_JNITest.h頭文件後，我們就可以編寫相應的函數代碼了。下面在android工程目錄下新建jni目錄，即~/project/Android/JNITest/jni，把org_tonny_jni_JNITest.h頭文件拷貝到jni目錄下，並在jni目錄下新建org_tonny_jni_JNITest.c文件，編輯代碼如下：

[cpp] view plainprint?
01.#include<jni.h>
02.#include<string.h>
03.#include"org_tonny_jni_JNITest.h"
04.
05.
06.JNIEXPORTjstring JNICALLJava_org_tonny_jni_JNITest_GetReply
07.(JNIEnv *env, jobject obj){
08.return(*env)->NewStringUTF(env,(char*)"Hello,JNITest");
09.}
#include<jni.h>
#include<string.h>
#include"org_tonny_jni_JNITest.h"

JNIEXPORTjstring JNICALLJava_org_tonny_jni_JNITest_GetReply
(JNIEnv *env, jobject obj){
return(*env)->NewStringUTF(env,(char*)"Hello,JNITest");
}

我們可以看到，該函數的實現相當簡單，返回一個字元串為："Hello,JNITest"

3.4.編寫Android.mk文件
在~/project/Android/JNITest/jni目錄下新建Android.mk文件，android可以根據這個文件的編譯參數編譯模塊。編輯Android.mk文件如下：

[plain] view plainprint?
01.LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
02.include$(CLEAR_VARS)
03.LOCAL_MODULE := libJNITest
04.LOCAL_SRC_FILES:= org_tonny_jni_JNITest.c
05.include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include$(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := libJNITest
LOCAL_SRC_FILES:= org_tonny_jni_JNITest.c
include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_MODULE表示編譯的動態庫名稱

LOCAL_SRC_FILES 表示源代碼文件

3.5.用ndk工具編譯並生成.so文件
進入到JNITest的工程目錄，執行ndk-build命令即可生成libJNITest.so文件。

[plain] view plainprint?
01.$cd ~/project/Android/JNITest/
02.$ndk-build
03.Invalidattribute name:
04.package
05.Install : libJNITest.so => libs/armeabi/libJNITest.so
$cd ~/project/Android/JNITest/
$ndk-build
Invalidattribute name:
package
Install : libJNITest.so => libs/armeabi/libJNITest.so
可以看到，在工程目錄的libs/armeabi目錄下生成了libJNITest.so文件。

3.6.在模擬器上運行
（1）首先，我們把android模擬器啟動起來。進入到emulator所在目錄，執行emulator命令：

[plain] view plainprint?
01.$cd ~/software/android/android-sdk-linux/tools
02.$./emulator @AVD-2.3.3-V10 -partition-size 512
$cd ~/software/android/android-sdk-linux/tools
$./emulator @AVD-2.3.3-V10 -partition-size 512
AVD-2.3.3-V10表示你的模擬器名稱，與在Eclipse->AVDManager下的AVDName對應，-partition-size表示模擬器的存儲設備容量。

（2）接下來，我們需要把libJNITest.so文件拷貝到模擬器的/system/lib目錄下，執行以下命令：

[plain] view plainprint?
01.$cd ~/project/Android/JNITest/libs/armeabi/
02.$adb remount
03.$adb push libJNITest.so /system/lib
04.80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)
$cd ~/project/Android/JNITest/libs/armeabi/
$adb remount
$adb push libJNITest.so /system/lib
80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)

當在終端上看到有80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)傳輸速度等信息的時候，說明拷貝成功。

（3）在終端上執行JNITest程序，這個我們可以在Eclipse下，右鍵點擊JNITest工程，RunAs->Android Application，即可在模擬器上啟動程序