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技术社区[云栖]
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https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk-6u29-download-513648.html下载jdk-6u29-linux-i586.bin文件。
（2）执行jdk安装文件
- $sudo vim /etc/profile
- #JAVAEVIRENMENT
- exportJAVA_HOME=/usr/lib/java/jdk1.6.0_29
- exportJRE_HOME=$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。
- $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。
- $sudo vim /etc/profile
- exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/tools:$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https://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：
- $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
- $sudo vim /etc/profile
- exportPATH=/usr/local/ndk:$PATH
（4）验证安装
- $ 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：
- <?xmlversionxmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>
- <resources>
- <stringnamestringname="hello">HelloWorld, JNITestActivity!</string>
- <stringnamestringname="app_name">JNITest</string>
- <stringnamestringname="btn_show">Show</string>
- </resources>
编辑res/layout/main.xml文件如下：
- <?xmlversionxmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>
- <LinearLayoutxmlns:androidLinearLayoutxmlns:android="https://schemas.android.com/apk/res/android"
- android:layout_width="fill_parent"
- android:layout_height="fill_parent"
- android:orientation="vertical">
- <TextView
- android:layout_width="fill_parent"
- android:layout_height="wrap_content"
- android:text="@string/hello"/>
- <EditText
- android:id="@+id/ed_name"
- android:layout_width="match_parent"
- android:layout_height="wrap_content"
- android:layout_gravity="center_horizontal"
- android:layout_marginLeft="5dp"
- android:layout_marginRight="5dp"/>
- <Button
- android:id="@+id/btn_show"
- android:layout_width="109dp"
- android:layout_height="wrap_content"
- android:layout_gravity="center_horizontal"
- android:text="@string/btn_show"/>
- </LinearLayout>
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
- packageorg.tonny.jni;
- importandroid.app.Activity;
- importandroid.os.Bundle;
- importandroid.view.View;
- importandroid.widget.EditText;
- importandroid.widget.Button;
- publicclassJNITestextendsActivity {
- static{
- System.loadLibrary("JNITest");
- }
- privatenativeString GetReply();
- privateEditTextedtName;
- privateButtonbtnShow;
- Stringreply;
- /**Called when the activity is first created. */
- @Override
- publicvoidonCreate(Bundle savedInstanceState) {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- setContentView(R.layout.main);
- reply= GetReply();
- edtName= (EditText)this.findViewById(R.id.ed_name);
- btnShow= (Button)this.findViewById(R.id.btn_show);
- btnShow.setOnClickListener(newButton.OnClickListener() {
- publicvoidonClick(View arg0) {
- edtName.setText(reply);
- }
- });
- }
- }
我们看这一段代码：
- static{
- System.loadLibrary("JNITest");
- }
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：
- 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。
- 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
- $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：
- $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：
- $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：
- #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：
- 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。
- $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：
- $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：
- $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，执行效果如下：
在模拟器上点击【Show】按钮，即可看到Hello,JNITest，而这个字符串正是我们在org_tonny_jni_JNITest.c代码文件中所定义的。
OK，现在大功告成！
4.参考文章
最后更新：2017-04-03 12:55:58