android之一篇史上最适合最全面的JNI入门教程
Posted 小钟视野
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了android之一篇史上最适合最全面的JNI入门教程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
前言：
一定要下载demo，动手动脑，结合本篇博客来跑demo，否则看了也还是不会；写代码还是要勤动手才能掌握，否则里边的坑也只是想当然 demoNDK的基础知识，强烈推荐小楠总的NDK系列博客，先拜读一遍，照着学习还是很厉害的
一.基础知识
JNI：是java和c/c++交互的桥梁；有必要去弄明白整个开发流程；jni的效率比java要快，所以一些好性能的都会通过走底层来调用java 用途：用的比较多的是视频、美颜、相机、地图等涉及底层以及效率问题 NDK：是一针对jni中的工具包，包括底层c库、编译工具等 1. 编译xxx.c ——> windows .obj ； Linux .o –》 语法检查
2. 链接：将函数之间的关系链接起来，生成一个静态或动态库文件（可执行文件）
.o —–> log.so .dll .exe
静态库：静态链接是指把要调用的函数或者过程链接到可执行文件中，成为可执行文件的一部分，已经整合进去了
动态库：装入过程中将所有动态链接库载入内存。应用程序在运行时，将所有可能要运行到的模块都全部装入内存（共享内存），
动态链接过程只是把需要调用的函数的路径做个标志（类似于头文件声明），直到运行用到函数时才会从内存载入
jvm 是虚拟机内存，C/C++ 是 native内存，并且这个 so库 是放在 apk 的 lib 下面的
当我们调用 java中native声明的javaDiff（）方法 的时候会到 Java虚拟机 的内存当中来处理找这个方法，
而加了 native 关键字的时候他就会去到 C++/c 的堆栈空间找这个 C++/c 的实现。
二.JNI开发注意事项
jni开发中如果不是作为外部库或.c文件的函数不对外，则可以不生成.h头文件，头文件的声明只是想把当前.c/.cpp文件下的功能提供给外部文件使用，如:demo只有一个.c文件，函数定义 都是可以直接调用的，不需要声明;但是要是作为第三方库且库中的函数对外开放，则必须要有对应.c的头文件.h，否则无法调用相应的函数； 即：不管动态还是静态注册，只要不是对外（.c文件之间以及库和库之间）提供的函数功能，则不需要生成头文件； demo将分开来说，只要按照以下说的步骤，就能清楚知道静态注册、动态注册以及so库对外的函数会在当前JNI函数中被调用的情况。 期间会涉及到修改cmakeList.txt脚本，所以每次修改后，都要同步gradle和重新build--->makeProject(先删除build)这里也会分两种方式说明： 一、不验证so库，直接gradle，build之后，运行：主要是验证jni的方法是否正确，算是调试吧 二、验证so库 验证so库的整个过程：
想要只测试so库，需要将验证的so库放到jniLibs指定的目录，然后将build.gradle中相应的所有的cmake都注释掉如下
externalNativeBuild
cmake
然后删除build以及.externalNative目录，再者gradle同步，其次build-->makeproject，最后运行，能正确调用相应的jni 的函数
在c、c++中叫函数 java中叫方法，实际上两个是一样的玩意，这里为了区分jni和native所以有两个叫法
三.JNI开发分类
1、静态注册
1） . 静态注册的流程按照链接给的步骤，就可以创建一个JNIdemo,静态注册，不需要导入so库，直接build->make project之后，点击as的运行，安装app 就可以正常使用native了
2）.验证so库
第一步build之后，在\\app\\build\\intermediates\\cmake目录下就拿到.so库
1、将module下的build.gradle中的externalNativeBuild都注释掉（防止执行cmakeLists.txt脚本），这样就不会执行脚本生成so库
2、将\\app\\.externalNativeBuild和app\\build目录删除，排除一切干扰
3、将so库放到app\\src\\main\\jniLibs目录下，如果没有jniLibs目录就自己创建一个
4、gradle同步一下，运行成功就验证so库是可以的2、动态注册
大概就是当java中通System.loadLibrary(name);时会调用JNI_OnLoad（）函数，所以在这函数中将java中native方法 声明和jni函数实现进行注册，也就是绑定（声明-实现） 生成动态so库的链接： 动态注册 代码如下：JNIEXPORT jstring JNICALL
string_from_JNI(
JNIEnv *env,
jobject instance/* this */)
/* 默认是以c++的方式
* std::string hello = "Hello from C++";
return env->NewStringUTF(hello.c_str());
*/
const char *hello = "Hello from C";
jstring content = (*env)->NewStringUTF(env, hello);
(*env)->ReleaseStringChars(env, content, hello);
return content;
/****
*通过jni的方法访问java中方法
*/
JNIEXPORT void JNICALL
access_method(JNIEnv *env, jobject instance,jstring methodName)
jclass mainClass = (*env)->GetObjectClass(env, instance);
const char* method_n = (*env)->GetStringUTFChars(env,methodName,NULL);
jmethodID rid = (*env)->GetMethodID(env, mainClass, method_n,
"(I)I");//最后一个参数是方法签名:即前一个I表示java方法的参数，最后一个I表示返回值
jint rNum = (*env)->CallIntMethod(env, instance, rid, 20);
printf("output from C ： %d", rNum);
//
/***
参数1：name是Java中方法名。
参数2：signature签名，用字符串是描述了Java中函数的参数和返回值
参数3：fnPtr是函数指针，指向native函数。前面都要接 (void *) C/C++中对应函数的函数名（地址）:即指针函数变量名必须和c/c++实现的函数名一样
*/
const JNINativeMethod gMethods[] =
"stringFromJNI1","()Ljava/lang/String;",(void*)string_from_JNI,
"accessMethod1","(Ljava/lang/String;)V",(void*)access_method
;
int registerNatives(JNIEnv* engv)
LOGI("registerNatives begin");
jclass clazz;
//这个是具体的类名，不能写错，写错就无法注册成功，也就无法调用jni函数了
clazz = (*engv) -> FindClass(engv, "com/jni/www/jnidemo/dif/JNIDynamicUtil");
if (clazz == NULL)
LOGI("clazz is null");
return JNI_FALSE;
if ((*engv) ->RegisterNatives(engv, clazz, gMethods, NELEM(gMethods)) < 0)
LOGI("RegisterNatives error");
return JNI_FALSE;
return JNI_TRUE;
/***
当java中通System.loadLibrary(name);时会调用此方法
*/
JNIEXPORT jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
LOGI("jni_OnLoad begin");
JNIEnv* env = NULL;
jint result = -1;
if ((*vm)->GetEnv(vm,(void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK)
LOGI("ERROR: GetEnv failed\\n");
return -1;
assert(env != NULL);
registerNatives(env);
return JNI_VERSION_1_4;
注意gMethod数组和registerNatives(env)函数，重点是在注释；看懂流程才是重点； 这里流程是System.loadLibrary()-->JNI_onLoad()-->registerNatives()--->RegisterNatives(...) 一定要看注释，这个流程中registerNatives(env)中，注意这个参数值，是java中的具体类的路径名，只是将"."换成“/”
//这个是具体的类名，不能写错，写错就无法注册成功，也就无法调用jni函数了 clazz = (*engv) -> FindClass(engv, "com/jni/www/jnidemo/dif/JNIDynamicUtil");生成并验证so库
1.完成.c或.cpp文件编写（参考链接）
2.需要在cmakeLists.txt中增加和静态库一样的三个方法,将静态注册中的.c/.cpp文件修改成当前编写的动态注册的.c/.cpp文件
3.将\\app\\.externalNativeBuild和app\\build目录删除，排除一切干扰
4.gradle同步后，（要先删除build目录和extenalNativeBuild目录）再build->make project;
5.build之后，在\\app\\build\\intermediates\\cmake目录下就拿到.so库(如果还保留着静态注册的代码，则会生成两个so库，参考文末demo)
6.将so库放到app\\src\\main\\jniLibs目录下，如果没有jniLibs目录就自己创建一个（注：确保so库的路径正确，如果存放在其它目录下，需要配置gradle文件的jniLibs.dir具体可以百度）
7.java的代码中声明native方法，通过staticSystem.loadLibrary(name);加载so库，就可以直接通过调动native声明进而调用到jni函数的实现了
注：虽然直接复制过来的so库name会带有前缀，直接将name中不要前缀lib 遵循linux生成so库的标准，会加上前缀，但是在调用此方法时要将前缀lib去掉）
8.将module下的build.gradle中的externalNativeBuild都注释掉（防止执行cmakeLists.txt脚本），这样就不会执行脚本生成so库
9.点击gralde同步
10.如果步骤正确，直接运行应该就成功了 注：不管是静态注册还是动态注册：都必须遵循 java的类名包名方法名和jni的函数一一对应
如： 静态注册：不管so库是不是在不同的项目中使用，都必须保证java中使用声明native的方法的类必须和JNI函数命名规则 保持一致：即java_包名_类名_方法名
动态注册：由于动态注册也是要通过java类中的绝对路径来找到类中的class，才能进行映射；如代码中
3.so库链接
零碎笔记建议：一定要看，不然坑死你
若是要引用第三方so库的话需要将第三方的头文件和当前的so库建立关系
as中写下native方法后，ctrl+1或者alt+enter会在当前目录下生成jni目录，会自动生成.c文件
归根结底都是通过命令 javah -d jni -jni -classpath class的路径生成
如：
javah -d jni -jni -classpath
C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\JNIDemo\\app\\build\\intermediates\\classes\\debug com.jni.www.jnidemo.JNIUtil
会在当前目录下创建jni目录（没有的话），并将自动生成.h头文件在jni目录下，注意此时的头文件是整个是：包名_类名.h 一定要改成和.c文件一样的文件名;此外还要.h头文件的函数声明也要和.c对应上，尤其是动态注册的函数一定一定要一一对应上，否则很容易报找不到方法
如果想要jni中调用第三方的so库，那么需要通过书写cmakeLists.txt脚本关联jni与第三方的so库，编写好之后build就可以是掉第三方so库的方法了；
如：在cmakeList.txt中加入，其中jni是存放头文件的目录
set(distribution_DIR $CMAKE_SOURCE_DIR/jni)
#加入头文件：第三方的so库的头文件加入编译到native-lib.so中，native-lib.so中才能使用它里边的函数
#参数是头文件所在的目录
target_include_directories(native-lib PRIVATE $distribution_DIR)
文档地址： https://developer.android.com/ndk/guides/cmake.html
build.gradle脚本中配置externalNativeBuild中的信息可以查看：
app\\.externalNativeBuild\\cmake\\debug\\arm64-v8a\\cmake_build_command.txt，这里有build之后的具体信息
比如：查询文档可以知道 arguments 中 -DANDROID_PLATFORM 代表编译的 android 平台，
文档建议直接设置 minSdkVersion 就行了，所以这个参数可忽略。
另一个参数 -DANDROID_TOOLCHAIN=clang，
CMake 一共有2种编译工具链 - clang 和 gcc，gcc 已经废弃，clang 是默认的。
流程：
第三方的so库和当前的so库建立连接，还是要通过System.loadLibrary("native-dy-lib");加载各个so库
1.获取第三方的so库提供给其它库使用的函数的头文件（也就是so库对外的函数对应的头文件）
2.将头文件加到本地so库以及和第三方so库链接
3.gradle后，build（要先删除build目录和extenalNativeBuild目录）-->make project获取到本地so库
4.将本地so库和第三方的so库导入项目。
5.需要使用的地方调用System.loadLibrary();加载so库
一定要保证加载的第三方的so库和放在jniLibs指定目录中的第三方so库是一个库，否则很可能会报找不到对应的so的函数java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: could not load library "libnative-dy-lib.so" needed by "libnative-lib.so"; caused by library "libnative-dy-lib.so" not found
libnative-dy-lib这个库也要放到jniLibs指定的目录否则native-lib.so找不到
报错：Fatal signal 11 (SIGSGV) at 0x00002820 (code=1),thread 23696 (xvdy.oa:vitamio) 这个问题都是调用的jni函数有问题，解决办法就是一边注释代码一边运行看看是哪行代码报错，或者通过调试来定位，调试有机会在讲讲
cmakeLists.txt: 生成静态库和动态库：区分于静态注册和动态注册：库是将函数打包成动态库，注册是函数注册，两者概念没关系
#静态注册的动态库---so库的cmake
add_library( # Sets the name of the library.也是.so库的名，生成的so库是在\\app\\build\\intermediates\\cmake
native-lib
# Sets the library as a shared library.SHARED：动态库 STATIC:静态库
SHARED
# Provides a relative path to your source file(s).
src/main/cpp/native-lib.c )
find_library( log-lib
log )
target_link_libraries( native-lib
$log-lib )
#-----静态注册的动态库结束-------
#----开始---动态注册的库---生成动态so库的cmake
add_library( # Sets the name of the library.也是.so库的名（可以自己修改，修改后一定要删除build和externalNativeBuild目录，重新build），生成的so库是在\\app\\build\\intermediates\\cmake
native-dy-lib1
SHARED
src/main/cpp/native-dynamic-lib.c )
find_library( log-lib
log )
target_link_libraries( native-dy-lib1
$log-lib )
#------动态库结束--------#在 .externalNativeBuild/cmake/debug/abi/cmake_build_output.txt 中查看 log。
message(STATUS "execute CMakeLists")
set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE on)
#当前cmakeList.txt的文件路径
set(lib_src_DIR $CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR)
set(lib_build_DIR $lib_src_DIR/tmp)
#创建目录。父目录不存在也会创建
file(MAKE_DIRECTORY $lib_build_DIR)
#外层的 CMakeLists 里面核心就是 add_subdirectory，查询CMake 官方文档可以知道这条命令的作用是为构建添加一个子路径。
#子路径中的 CMakeLists.txt 也会被执行。即会去分别执行 gmath 、gperf、mtxxJni 中的 CMakeLists.txt
#参数指定了源码路径，参数2指定了当前cmakeList执行结果的输出路径
#add_subdirectory($lib_src_DIR/gmath $lib_build_DIR/gmath)
#add_subdirectory($lib_src_DIR/gperf $lib_build_DIR/gperf)
add_subdirectory($lib_src_DIR/mtxxJni)#不指定参数2，默认输出路径
#更改库的输出路径为$distribution_DIR/gperf/lib/$ANDROID_ABI
set_target_properties(gperf
PROPERTIES
LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY
"$distribution_DIR/gperf/lib/$ANDROID_ABI")
set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE on)
#创建目录
file(MAKE_DIRECTORY $distribution_DIR/gperf/include)验证so库的整个过程：
想要只测试so库，需要将验证的so库放到jniLibs指定的目录，然后将build.gradle中相应的所有的cmake都注释掉如下
externalNativeBuild
cmake
然后删除build以及.externalNative目录，再者gradle同步，其次build-->makeproject，最后运行，能正确调用相应的jni的函数demo
以下以下强烈推荐一篇博客：cmake的手册文档、ndk的手册文档在这篇博客都有讲解，会更新cmake的讲解
http://mp.weixin.qq.com/s/QTxEQg4s5ummtFNe8vRIvA
CMake 的官方文档使用。
https://cmake.org/documentation/
同时在这推荐一个中文翻译的简易的 CMake手册
https://www.zybuluo.com/khan-lau/note/254724
以上是关于android之一篇史上最适合最全面的JNI入门教程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
史上最简单&最全&最基础&入门到精通的opencv图像处理 第十九课：图像近似