[Android NDK/JNI-1A]-开发环境搭建

Posted 2020-07-08 洛易

NDK简介

   NDK能干什么：NDK使得在android中，java可以调用C 函数库。

1.Android平台从诞生起，就已经支持C、C++开发。众所周知，Android的SDK基于Java实现，这意味着基于Android SDK进行开发的第三方应用都必须使用Java语言。但这并不等同于“第三方应用只能使用Java”。

2.在Android SDK首次发布时，Google就宣称其虚拟机Dalvik支持JNI编程方式，也就是第三方应用完全可以通过JNI调用自己的C动态库，即在Android平台上，“Java+C”的编程方式是一直都可以实现的。

3.NDK提供了一系列的工具，帮助开发者快速开发C（或C++）的动态库，并能自动将so和java应用一起打包成apk。这些工具对开发者的帮助是巨大的。

4.NDK集成了交叉编译器，并提供了相应的mk文件隔离CPU、平台、ABI等差异，开发人员只需要简单修改mk文件（指出“哪些文件需要编译”、“编译特性要求”等），就可以创建出so。

5.NDK可以自动地将so和Java应用一起打包，极大地减轻了开发人员的打包工作。

6.NDK提供了一份稳定、功能有限的API头文件声明

7.Google明确声明该API是稳定的，在后续所有版本中都稳定支持当前发布的API。从该版本的NDK中看出，这些API支持的功能非常有限，包含有：C标准库（libc）、标准数学库（libm）、压缩库（libz）、Log库（liblog）。

Today

1.NDK并不能显著提升应用效率。我们都觉得C语言比起java来说效率要高出很多，一方面，随着jdk的不断更新，java的效率也随之提高；另一方面，即便使用C语言编码提高了应用效率，但是在java与C相互调用时平白又增大了开销。

2.今天折腾了大半天，才编译出自己想要的so文件。但是android studio集成开发环境中还没尝试。

3.关于Cygwin下载问题，官方放在的step.exe国内今天根本没发弄下来，下载了一个老版本的exe，但是又不给更新。

http://www.redhat.com/services/custom/cygwin/ 在红帽试过，虽然exe能弄下来，但是Cygwin需要的下载的文件根本没法下载(网速太慢，比蜗牛还慢，况且有好几个G的)

http://mirrors.163.com/  网易开源镜像站

http://www.cygwin.cn/site/info/show.php?IID=1003 Cygwin中文网

4.由于Java中的本地方法名称及包路径都是写死在C语言中的，因此本地相关代码不能混淆

5.项目中的JNI目录时编写c/c++的代码区，执行ndk-build命令后会在libs下生成so文件，在运行项目时，也是调用so文件中的相关资源。

为什么要使用NDK

java是半解释型语言，很容易被反汇编后拿到源代码文件，在开发一些重要协议时，我们为了安全起见，使用C语言来编写这些重要的部分，来增大系统的安全性。还有，在一些接近硬件环境下，相信大家都清楚C与java的优劣。

1.代码的保护。由于apk的java层代码很容易被反编译，而C/C++库反汇难度较大。

2.可以方便地使用现存的开源库。大部分现存的开源库都是用C/C++代码编写的。

3.提高程序的执行效率。将要求高性能的应用逻辑使用C开发，从而提高应用程序的执行效率。

4.便于移植。用C/C++写得库可以方便在其他的嵌入式平台上再次使用。

5.Eclipse中ndk配置

NDK开发所需要的环境

1.Android应用开发所需要的开发集成环境（环境变量自己百度）

2.NDK所需要的开发包（C:\\java\\android-ndk-r7b）

3.linux环境需要下载cygwin(C:\\java\\cygwin\\bin)

4.配置各自的环境变量(JDK,SDK,NDK,cygwin)

JNI编码

1.新建一个android工程

2.在工程目录下添加名为 jni 的文件夹（必须）如下图：

3.在jni文件夹下新建你的.c和.h文件文件（JNI_Demo.c和JNI_Demo.h）

4.在jni文件夹下新建名字为Android.mk文件（文件名符合命名规则都行）

5.在上述.mk文件中加入如下代码：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)//当前路径（如果你了解shell语言，应该可以很轻松的理解）

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := JNI_Demo //要生成的.so库名
LOCAL_SRC_FILES := JNI_Demo.c //jni文件夹下的c文件名

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

6.在JNI_Demo.c文件中加入如下代码：

#include <stdio.h>
#include "JNI_Demo.h"


const char keyValue[] = {
    119,119,119,46,104,111,109,105,108,121,46,99,110
};


JNIEXPORT jbyteArray JNICALL Java_com_homily_SecurityUtil_getKeyValue
  (JNIEnv *env, jclass obj)
{
    jbyteArray kvArray = (*env)->NewByteArray(env, sizeof(keyValue));
    jbyte *bytes = (*env)->GetByteArrayElements(env,kvArray,0);
    int i;
    for (i = 0; i < sizeof(keyValue);i++)
    {
        bytes[i] = (jbyte)keyValue[i];
    }

    (*env)->SetByteArrayRegion(env,kvArray, 0, sizeof(keyValue),bytes);
    (*env)->ReleaseByteArrayElements(env,kvArray,bytes,0);
    return kvArray;
}

 7.在JNI_Demo.h文件中加入如下代码：

#include <jni.h>

#ifndef _Included_com_homily_SecurityUtil
#define _Included_com_homily_SecurityUtil
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
JNIEXPORT jbyteArray JNICALL Java_com_homily_SecurityUtil_getKeyValue
  (JNIEnv *, jclass);


#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

8.然后就是写C对应的Java代码

Java_com_homily_SecurityUtil_getKeyValue

这个是Java类对应的路径，必须以Java开头，com.homily.SeturityUtil.java类下的getKeyValue方法。JNI桥接代码如下：

 1 package com.homily;
 2 
 3 public class SecurityUtil {
 4     private static byte[] keyValue;
 5     
 6     static {
 7         System.loadLibrary("JNI_Demo");
 8         keyValue = getKeyValue();
 9     }  
10     
11     public static String getValue() {
12         return new String(keyValue);
13     }
14     
15     public static native byte[] getKeyValue();
16     
17 }

9.android调用代码如下   

 1 package com.homily;
 2 import android.app.Activity;
 3 import android.os.Bundle;
 4 import android.util.Log;
 5 
 6 public class MainActivity extends Activity {
 7     
 8     private static final String TAG = "MainActivity";
 9     
10     @Override
11     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
12         super.onCreate(savedInstanceState);
13         
14         setContentView(R.layout.activity_main);
15         String enstr = SecurityUtil.getValue();
16         Log.d(TAG, "web address[" + enstr +"]");
17     }
18 
19 }

NDK编译结果       

1.生成so文件

        打开cmd，使用cd等相关命令进入该工程目录下  ，运行下面的命令，完成后点击右键刷新下项目，在libs下面就会生成so文件，如下：

E:\\android_workspace\\JNI_Demo>NDK-build
Android NDK: WARNING: APP_PLATFORM android-19 is larger than android:minS
[armeabi] Compile thumb  : JNI_Demo <= JNI_Demo.c
[armeabi] SharedLibrary  : libJNI_Demo.so
[armeabi] Install        : libJNI_Demo.so => libs/armeabi/libJNI_Demo.so

so文件如下图：

2.最后运行下项目，输出日志如下：

参考资料：

http://mobile.51cto.com/aprogram-434525.htm

http://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2012/02/29/2373729.html