androidjnides

A. android JNI 一般用于做什么

1.主要是一些算法的东西吧，因为c/c++比java效率高，所以应用运行起来速度比较快，特别是一些游戏中的算法。2.为了保密，我们都知道apk都可以被反编译，就算有代码混淆，也只是难看懂，并不是完全看不懂，但用jni编译成.so就不同了，所以可以达到商业机密不泄露的目的。3.。。。。。还有很多其他好处待研究。

B. android 怎么封装jni

一、底层实现:

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

以其中set_screen_state(int)函数为例

其Android.mk中添加:
LOCAL_MODULE:= libpower 编译成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: }

其头文件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表示其他的类已经定义了这段代码里面的内容，这里只是做声明。
"C”表示的一种编译和连接规约，这里为下一步c++调用其做准备.
比如void foo(int,int);该函数被C编译器编译后在库中的名字为_foo，
而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字用来支持函数重载和类型安全连接。
由于编译后的名字不同，C++程序不能直接调用C函数。
因此C++提供了一个C连接交换指定符号extern“C”来解决这个问题而不是一种语言。
C表示这段代码可以是符合C语言的编译和连接规约的任何语言，如Fortran、assembler等。

二、cpp构成jni桥梁

一个CPP文件调用之,则需添加其头文件,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: //定义函数:
9: static int setScreenState(JNIEnv *env, jobject clazz, jboolean on)
10: {
11: return set_screen_state(on);//以此实现cpp到c的调用
12: }
13:
14: static JNINativeMethod method_table[] = {//此处实现java对cpp的调用转化 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) //此处注册jni
23: { //向VM(即AndroidRuntime)登记 gMethods[]表格所含的本地函数
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中函数的名字
const char* signature; //用字符串是描述了函数的参数和返回值
void* fnPtr; //函数指针，指向C函数
} JNINativeMethod;
其中比较难以理解的是第二个参数，例如
"()V"
"(II)V"
"(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V"
实际上这些字符是与函数的参数类型一一对应的。
"()" 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
[I jintArray int[]
[F jfloatArray float[]
[B jbyteArray byte[]
[C jcharArray char[]
[S jshortArray short[]
[D jdoubleArray double[]
[J jlongArray long[]
[Z jbooleanArray boolean[]
上面的都是基本类型。如果Java函数的参数是class，则以"L"开头，以";"结尾中间是用"/" 隔开的包及类名。而其对应的C函数名的参数则为jobject. 一个例外是String类，其对应的类为jstring
Ljava/lang/String; String jstring
Ljava/net/Socket; Socket jobject
如果JAVA函数位于一个嵌入类，则用$作为类名间的分隔符。
例如 "(Ljava/lang/String;Landroid/os/FileUtils$FileStatus;)Z"

三、java的封装实现

frameworks/base/core/java/android/os/Power.java //此处路径跟cpp中注册jni处的路径是一致的.待细研究是否有关系
1: package android.os;
2: public class Power
3: {
4: ...
5: public static native int setScreenState(boolean on); //被native修饰的表示调用了非java语言的本地方法
6: ...
7: }

四、java中对其调用

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 为什么要使用jni

android的jni可以使用c/c++来开发，相比java而言，运行的效率提高了很多，特别是在做一些图像算法，或者游戏逻辑的时候，使用jni将大大的提高效率。比如某个游戏要采用opengl，同样加载一个由1000个多边形组成的3d模型，jni要比java运算快好几倍，这样就保证了游戏运行的fps不会太低。
另外一个好处就是内存管理上面，java的内存管理全部由虚拟机来管理，C++由程序员来管理，利用率上面就好多了。
等等其他优点。
既然这么多的优点，为什么一个android程序不采用纯c来开发呢？因为是android的 UI framework采用java，所以，在UI上面还是采用java来开发。

D. 如何在android studio中用JNI调用静态库

第一步：我们来看我们的jni目录，目录下包含以下4个文件
Android.mk --- 编译文件
first.c ,first.h --- 外部需要引用的文件
second.c ---- 我们的jni转换文件
首先我们简单的看下源码
#include "first.h"

int first(int x, int y)
{
return x + y;
}
first.c里面简单的定义了一个加法的方法，然后申明了头文件

second.c : 把first.c的方法转换为jni可以识别的方法。
#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);
}

第二步是重点，我们来分析下mk文件，看编译文件是怎样生成first.c对于的静态文件，并在编译second.c的时候加载静态文件
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 行是生成静态文件的方法，
14-21 行是编译动态文件的方法，通过标识符BUILD_SHARED_LIBRARY 以及 BUILD_STATIC_LIBRARY 来区分是编译成动态文件还是静态，19行标识需要链接静态库libtwolib-first
第三步：在java中调用
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

关于如何在Android使用JNI调用C/C++代码库，网上已经有很多优秀的文章了，这里说一个大概过程吧：

首先需要懂C，其次要明白JNI的开发流程，然后还要知道NDK如何使用

1、在java代码中声明了一个native本地方法

Public native String helloFromc();

2、在项目目录中创建JNI文件夹

3、在JNI文件夹里面创建C文件，按照规范写代码

Jstring
Java_com_cheng_jnitest_MainActivity_helloFromc(JNIEnv* env,jobject obj)

4、用ndk-build指令编译
编译前需要配置Android.mk文件
//指定编译的文件夹，指定当前的目录
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

//编译器在编译的时候会产生很多临时变量，中间变量最好在编译前清空所有的临时变量

include $(CLEAR_VARS)

//编译完成后的模块名
LOCAL_MOUDLE := hello
//编译的源文件

LOCAL_SRC_FILES:=hello.c

//编译一个动态库

//动态库.so 只包含运行的函数，不包含依赖，所以体积小，运行的时候回去系统寻找依赖

//静态库.a 包含所有的函数和运行的依赖，所以体积大，包含所有的api

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

5、生成了一个so动态库，放到了libs里面

6、项目中引入依赖库

Static{

System.loadLibrary("hello");

}
-

F. 如何在Android下使用JNI

1.引言
我们知道，Android系统的底层库由c/c++编写，上层Android应用程序通过Java虚拟机调用底层接口，衔接底层c/c++库与Java应用程序间的接口正是JNI（JavaNative Interface)。本文描述了如何在ubuntu下配置AndroidJNI的开发环境，以及如何编写一个简单的c函数库和JNI接口，并通过编写Java程序调用这些接口，最终运行在模拟器上的过程。

2.环境配置

2.1.安装jdk1.6
（1）从jdk官方网站下载jdk-6u29-linux-i586.bin文件。
（2）执行jdk安装文件
[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环境变量

[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
保存后退出编辑，并重启系统。

（4）验证安装

[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[选项]<类>
07.其中[选项]包括：
08.-help输出此帮助消息并退出
09.-classpath<路径>用于装入类的路径
10.-bootclasspath<路径>用于装入引导类的路径
11.-d<目录>输出目录
12.-o<文件>输出文件（只能使用-d或-o中的一个）
13.-jni生成JNI样式的头文件（默认）
14.-version输出版本信息
15.-verbose启用详细输出
16.-force始终写入输出文件
17.使用全限定名称指定<类>（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)
$javah
用法：javah[选项]<类>
其中[选项]包括：
-help输出此帮助消息并退出
-classpath<路径>用于装入类的路径
-bootclasspath<路径>用于装入引导类的路径
-d<目录>输出目录
-o<文件>输出文件（只能使用-d或-o中的一个）
-jni生成JNI样式的头文件（默认）
-version输出版本信息
-verbose启用详细输出
-force始终写入输出文件
使用全限定名称指定<类>（例
如，java.lang.Object）。2.2.安装android应用程序开发环境
ubuntu下安装android应用程序开发环境与windows类似，依次安装好以下软件即可：
（1）Eclipse
（2）ADT
（3）AndroidSDK
与windows下安装唯一不同的一点是，下载这些软件的时候要下载Linux版本的安装包。
安装好以上android应用程序的开发环境后，还可以选择是否需要配置emulator和adb工具的环境变量，以方便在进行JNI开发的时候使用。配置步骤如下：
把emulator所在目录android-sdk-linux/tools以及adb所在目录android-sdk-linux/platform-tools添加到环境变量中，android-sdk-linux指androidsdk安装包android-sdk_rxx-linux的解压目录。
[plain] view plainprint?
01.$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
编辑完毕后退出，并重启生效。

2.3.安装NDK
NDK是由android提供的编译android本地代码的一个工具。
（1）从androidndk官网http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html下载ndk，目前最新版本为android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2.
（2）解压ndk到工作目录：
[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）设置ndk环境变量

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

编辑完毕后保存退出，并重启生效

（4）验证安装

[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实现
我们需要定义一个符合JNI接口规范的c/c++接口，这个接口不用太复杂，例如输出一个字符串。接下来，则需要把c/c++接口的代码文件编译成共享库（动态库）.so文件，并放到模拟器的相关目录下。最后，启动Java应用程序，就可以看到最终效果了。

3.1.编写Java应用程序代码
（1）启动Eclipse，新建android工程

Project：JNITest

Package：org.tonny.jni

Activity：JNITest

（2）编辑资源文件

编辑res/values/strings.xml文件如下：编辑res/layout/main.xml文件
我们在主界面上添加了一个EditText控件和一个Button控件。

（3）编辑JNITest.java文件


static表示在系统第一次加载类的时候，先执行这一段代码，在这里表示加载动态库libJNITest.so文件。

再看这一段：

[java] view plainprint?
01.privatenativeString GetReply();
privatenativeString GetReply();
native表示这个方法由本地代码定义，需要通过jni接口调用本地c/c++代码。

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

这段代码表示点击按钮后，把native方法的返回的字符串显示到EditText控件。

（4）编译工程，生成.class文件。

3.2.用javah工具生成符合JNI规范的c语言头文件

在终端中，进入android工程所在的bin目录

[plain] view plainprint?
01.$cd ~/project/Android/JNITest/bin
$cd ~/project/Android/JNITest/bin
我们用ls命令查看，可以看到bin目录下有个classes目录，其目录结构为classes/org/tonny/jni，即classes的子目录结构是android工程的包名org.tonny.jni。请注意，下面我们准备执行javah命令的时候，必须进入到org/tonny/jni的上级目录，即classes目录，否则javah会提示找不到相关的java类。

下面继续：

[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

执行javahorg.tonny.jni.JNITest命令，在classes目录下会生成org_tonny_jni_JNITest.h头文件。如果不进入到classes目录下的话，也可以这样：

[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 参数表示装载类的目录。

3.3.编写c/c++代码
生成org_tonny_jni_JNITest.h头文件后，我们就可以编写相应的函数代码了。下面在android工程目录下新建jni目录，即~/project/Android/JNITest/jni，把org_tonny_jni_JNITest.h头文件拷贝到jni目录下，并在jni目录下新建org_tonny_jni_JNITest.c文件，编辑代码如下：

[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");
}

我们可以看到，该函数的实现相当简单，返回一个字符串为："Hello,JNITest"

3.4.编写Android.mk文件
在~/project/Android/JNITest/jni目录下新建Android.mk文件，android可以根据这个文件的编译参数编译模块。编辑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表示编译的动态库名称

LOCAL_SRC_FILES 表示源代码文件

3.5.用ndk工具编译并生成.so文件
进入到JNITest的工程目录，执行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，在工程目录的libs/armeabi目录下生成了libJNITest.so文件。

3.6.在模拟器上运行
（1）首先，我们把android模拟器启动起来。进入到emulator所在目录，执行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表示你的模拟器名称，与在Eclipse->AVDManager下的AVDName对应，-partition-size表示模拟器的存储设备容量。

（2）接下来，我们需要把libJNITest.so文件拷贝到模拟器的/system/lib目录下，执行以下命令：

[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)

当在终端上看到有80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)传输速度等信息的时候，说明拷贝成功。

（3）在终端上执行JNITest程序，这个我们可以在Eclipse下，右键点击JNITest工程，RunAs->Android Application，即可在模拟器上启动程序