Android NDK和ABI简介

Posted 2022-05-30 程序员-吴彦祖

NDK

NDK，Nactive Develop kit 本地开发工具集

• 允许android应用程序使用C和C++代码的一套工具集。
• 包含了android上的一些库和编译C 和C++代码的脚本。
• 能够使用NDK工具将C和C++代码编译成.so文件，然后在Java中使用。

为什么需要使用原生代码（C或C++）？

• 效率，C或C++的运营效率要比Java高，对于需要密集计算的功能使用原生代码更合适。
• 安全，C或C++编译后的.so文件相比于java代码难以反编译查看源码，对于一些加密算法或保密性较高的代码，使用原生代码更安全。
• 平台可移植，在平台之间移植其应用。

JNI

• JNI英文全拼：Java Native Interface，是Java和C或C++组件之间的通信接口。通过JNI可以使得Java与C/C++接口交互。即可以在Java中调用C/C++代码，也可以在C/C++中调用Java代码。
• JAVA自身及支持，非Android原创。
• 简单来说就是JAVA与C/C++相互调用的规范。

ABI

不同的 Android 设备使用不同的 CPU，而不同的 CPU 支持不同的指令集。CPU 与指令集的每种组合都有专属的应用二进制接口 (ABI)。

• android中对应的ABI目录支持：armeabi 、armeabi-v7a、arm64-v8a、x86、x86_64、mips和mips64。（后面这两基本没见过）

• CPU架构

  • 早期Android只支持ARMv5的CPU架构。
  • 目前支持7中CPU架构：ARMv5，ARMv7（2010年），x86（2011年），MIPS（2012年），ARMv8（2014年）MIPS64和x86_64（2014年），每一种架构都有一个对应的ABI。

• ABI

  • 应用程序二进制接口（Application Binary Interface）
  • 定义了二进制文件（.so）如何运行在系统平台上，从指令集、内存对齐到可用函数库。

• 通常一个设备不仅支持一种ABI，通常两种：主ABI和辅ABI

  • getprop ro.product.cpu.abilist可用查看设备支持的ABI列表
  • 对于支持多种ABI的设备，如果apk支持多种ABI，apk安装时系统会首先从主ABI目录中找到对应的.so文件，如果不存在主ABI目录，会从辅ABI目录中寻找。

CPU架构/支持ABI	armeabi	armeabi-v7a	arm64-v8a	x86	x86_64
ARMv5	支持（优先）
ARMv7	支持	支持（优先）
ARMv8	支持	支持	支持（优先）
x86	支持	支持		支持（优先）
x86_64	支持			支持	支持（优先）

查看设备CPU架构与ABI

• 查看cpu架构
  • cat proc/cpuinfo
• 查看支持的ABI
  • getprop ro.product.cpu.abi
  • getprop ro.product.cpu.abilist
• 强制安装特定ABI
  • adb install --abi armeabi-v7a

.so文件

• C/C++语言通过NDK编译之后的动态代码库。
• 应该尽可能为每个ABI提供优化过的.so文件，来获取更好的性能。
• Android stidio中应该放到jniLibs/ABI目录中，也可以通过build.gradle中的jniLibs.srcDir指定目录。
• 为减少APK体积，通常只保留armeabi和armeabi-v7a（绝大多数android设备都支持）。
• 每个ABI目录中的.so文件数据应该保持一致，即使一个.so文件只提供了其中一种版本的文件，也应该将其拷贝到应用的其他ABI目录下（应尽量避免这种情况，为每个支持的ABI提供对应的.so文件）。
• 同上一条，ARMv8支持armeabi和armeabi-v7a代码，但是运行arm64-v8a性能要好得多。

适配方式

• 只适配armeabi，基本兼容了全部机型。缺点是性能低，大部分设置都需要使用辅ABI。
• 只适配armeabi-v7a，除一些老设备（智能电视开发慎用，机型大多比较老，配置低），兼容绝大部分新设备型号。
• 只适配arm64-v8a，还能运行在ARMv8 CPU设备上，但是可以获取更好的性能。

通常用armeabi + armeabi-v7a的适配方案，可以很好的兼顾性能与APK包大小问题。当然在不需要考虑APK包大小的情况下，全部适配是最好的。

针对指定ABI构建APK

android 
    defaultConfig 
        ndk 
            abiFilters 'arm64-v8a', 'x86_64'
        
    
 

APK打包时，只打包指定的ABI的.so文件。

第三方库中存在.so文件问题

需要特别注意的是：当第三方库中存在.so库文件时，第三方库适配的ABI要与我们项目自身适配的ABI目录保持一致，也就是说打包后的APK的所有ABI目录中.so文件数量必须保持一致。

文末

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