NDK(Native Debelopment Kit) 是 Android 提供的一个工具集，它允许在 Android app 使用 native 代码(C/CPP). 它集成了交叉编译器， 使用 mk 文件对平台、CPU 等进行隔离。在不同的平台下，只需要配置相应的 mk 文件即可以编译相就的模块。
Android.mk 文件存在于工程路径中的 jni/ 路径下。它可以看作是 GNUMakefile 的一部分，用来向编译器描述如何从 native 源码构建共享库(动态库)。
Android.mk 可以将源码分成不同的模块。这些 模块 可以是静态库、共享库(甚至是可执行文件)。静态库用来生成共享库，共享库则会和 app 打包。
在上一章(《多语言编程之 C and Java：JNI 30 分钟入门》)中讲解了 JNI 的基本使用。这一章将讨论一些更加实用的用法：如何在 JNI 中访问 Java 对象的成员变量或静态变量，以及回调 Java 中的成员方法或静态方法。
Java 实现
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package transvar; public class TransVar{ static{ System.loadLibrary("hello"); } //成员变量(字段) private int age = 88; private String name = "Jims"; //静态成员变量 private static int years = 20; private native void modifyInstanceVariable(); } |
这个 Java 类中包含 3 个私有成员变量，名为 age 的 int 型变量， 名为 name 的 String 型变量和一个名为 years 的 int 型静态变量。我们将在使用 C 来访问或修改这些成员变量。
C 实现
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JNIEXPORT void JNICALL Java_transvar_TransVar_modifyInstanceVariable (JNIEnv *env, jobject obj) { //获取 this object 的类 jclass thisClass = (*env)->GetObjectClass(env,obj); if(thisClass == NULL) { printf("thisClass null\n"); } //获取字段ID jfieldID fidAge = (*env)->GetFieldID(env, thisClass, "age", "I"); jfieldID fidName = (*env)->GetFieldID(env, thisClass, "name", "Ljava/lang/String;"); jfieldID fidYear = (*env)->GetStaticFieldID(env, thisClass, "years", "I"); //获取字段 jint age = (*env)->GetIntField(env, obj, fidAge); jint years = (*env)->GetStaticIntField(env, obj, fidYear); jstring name = (*env)->GetObjectField(env, obj, fidName); const char* pszName = (*env)->GetStringUTFChars(env, name, NULL); printf("[%d Years Later for %s] \n", years, pszName); (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, name, pszName); age += years; //修改成员变量 (*env)->SetIntField(env, obj, fidAge, age); } |
在 JNI 中我们获取了这 3 个变量，并对 age 变量进行了修改。
由这段代码可以看出，访问 Java 成员变量的一般步骤为:
GetFieldID()/GetStaticFieldID() 原型如下：
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jfieldID GetFieldID(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig); jfieldID GetStaticFieldID(JNIEnv *env, jclass clazz, const char *name, const char *sig); |
在实际项目中，很多时候是以多种语言混合开发的。常用的模式是使用 C/C++ 做底层支撑，然后上层辅之以高级语言。 JNI可以使 native 代码与 Java 对象交互，而不会像 Java 代码中的功能那样受到诸多限制， 往往充作 Java 与 C/C++/Assembly 语言的粘合剂。
JNI 明确分开了 Java 代码与 native 代码的执行，为两者的通信定义了一套清晰的API.避免 native 代码对 JVM 的直接内存引用。
HelloJNI.java
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public class HelloJNI{ static{ System.loadLibrary("hello"); //运行时加载本地库 hello.dll(Windows)或libhello.so(Unixes) 或 libhello.dylib(MacOX) } private native void sayHello(); //声明 native 方法 public static void main(String[] args ){ new HelloJNI().sayHello(); //调用本地方法 } } |
当HelloJNI类加载的时候，静态初始化调用 System.loadLibrary() 来加载本地库 hello.dll(或libhello.so)。如果不能加载 hello 库，会抛出 UnsatisfiedLinkError 异常。
然后我们使用 native 关键字声明了 native 方法 sayHello() ，这表明该方法是使用其它语言实现的。
最后 main() 方法实例化了 HelloJNI 并调用了 sayHello().
然后我们编译这个类：
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> javac HelloJNI.java |
使用 javah 创建头文件：
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> javah HelloJNI |
会得到如下 .h 文件 HelloJNI.h
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/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include <jni.h> /* Header for class HelloJNI */ #ifndef _Included_HelloJNI #define _Included_HelloJNI #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* * Class: HelloJNI * Method: sayHello * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJNI_sayHello(JNIEnv *, jobject); #ifdef __cplusplus } #endif #endif |
这份自动生成的头文件里声明一个 C 函数 Java_HelloJNI_sayHello：
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JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJNI_sayHello(JNIEnv *, jobject); |
这个方法名是由javah转换来的，转换规则为：
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Java_{package_and_classname}_{function_name}(JNI arguments) |
包名中的 点 会被转换为 下划线
函数中带有两个参数(虽然我们在本例中并没有使用这两个参数)
HelloJNI.c
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#include <jni.h> #include <stdio.h> #include "HelloJNI.h" JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJNI_sayHello(JNIEnv * env, jobject obj) { printf("Hello World!"); } |
这个实现将在控制台打印万能的 "Hello World!"
文件中包含了 jni.h 头文件。这个头文件由 java 提供，位于 %JAVA_HOME%/include 路径下(Windows下还需要引用 %JAVA_HOME%/include/win32).
接下来，编译这个 c 文件：
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#Windows gcc > gcc -Wl,--add-stdcall-alias -I"%JAVA_HOME%\include" -I"%JAVA_HOME%\include\win32" -shared -o hello.dll HelloJNI.c #Windows VS cl.exe link.exe > cl /c /I%JAVA_HOME%/include /I%JAVA_HOME%/include/win32 HelloJNI.c > link HelloJNI.obj /DLL /OUT:hello.dll |