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Android中JNI编程的那些事儿(1)JNI译为Java本地接口。它允许Java代码和其他语言编写的代码进行交互。在android中提供JNI的方式，让Java程序可以调用C语言程序。android中很多Java类都具有native接口，这些接口由本地实现，然后注册到系统中。AD： Android系统不允许一个纯粹使用C/C+的程序出现，它要求必须是通过Java代码嵌入NativeC/C+即通过JNI的方式来使用本地（Native）代码。因此JNI对Android底层开发人员非常重要。如何将.so文件打包到.APK让我们先从最简单的情况开始，假如已有一个JNI实现libxxx.so文件，那么如何在APK中使用它呢？在我最初写类似程序的时候，我会将libxxx.so文件push到/system/lib/目录下，然后在Java代码中执行 System.loadLibrary(xxx)，这是个可行的做法，但需要取得/system/lib目录的写权限（模拟器通过 adbremount取得该权限）。但模拟器重启之后libxxx.so文件会消失。现在我找到了更好的方法，把.so文件打包到apk中分发给 最终用户，不管是模拟器或者真机，都不再需要system分区的写权限。实现步骤如下：1、在你的项目根目录下建立libs/armeabi目录；2、将libxxx.so文件copy到libs/armeabi/下；3、此时ADT插件自动编译输出的.apk文件中已经包括.so文件了；4、安装APK文件，即可直接使用JNI中的方法；我想还需要简单说明一下libxxx.so的命名规则，沿袭Linux传统，lib.so是类库文件名称的格 式，但在Java的System.loadLibrary(something)方法中指定库名称时，不能包括前缀lib，以及后缀 .so。准备编写自己的JNI模块你一定想知道如何编写自己的xxx.so，不过这涉及了太多有关JNI的知识。简单的说：JNI是Java平台定义的用于和宿主平台上的本地代码进 行交互的“Java标准”，它通常有两个使用场景：1.使用(之前使用c/c+、delphi开发的)遗留代码；2.为了更好、更直接地与硬件交互并获 得更高性能。1、首先创建含有native方法的Java类：1. packagecom.okwap.testjni;2. publicfinalclassMyJNI3. /native方法,4. publicstaticnativeStringsayHello(Stringname);5. 2、通过javah命令生成.h文件，内容如下(com_okwap_testjni.h文件)：1. /*DONOTEDITTHISFILE-itismachinegenerated*/2. #include3. /*Headerforclasscom_okwap_testjni_MyJNI*/4. #ifndef_Included_com_okwap_testjni_MyJNI5. #define_Included_com_okwap_testjni_MyJNI6. #ifdef_cplusplus7. externC8. #endif9. /*10. *Class:com_okwap_testjni_MyJNI11. *Method:sayHello12. *Signature:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;13. */14. JNIEXPORTjstringJNICALLJava_com_okwap_testjni_MyJNI_sayHello15. (JNIEnv*,jclass,jstring);16. #ifdef_cplusplus17. 18. #endif19. #endif这是一个标准的C语言头文件，其中的JNIEXPORT、JNICALL是JNI关键字(事实上它是没有任何内容的宏，仅用于指示性说明)，而 jint、jstring是JNI环境下对int及java.lang.String类型的映射。这些关键字的定义都可以在jni.h中看到。3、在com_okwap_testjni.c文件中实现以上方法：1. #include2. #include3. #includecom_okwap_testjni.h4. JNIEXPORTjstringJNICALLJava_com_okwap_testjni_MyJNI_sayHello(JNIEnv*env,jclass,jstringstr)5. /从jstring类型取得c语言环境下的char*类型6. constchar*name=(*env)-GetStringUTFChars(env,str,0);7. /本地常量字符串8. char*hello=你好，;9. /动态分配目标字符串空间10. char*result=malloc(strlen(name)+strlen(hello)+1)*sizeof(char);11. memset(result,0,sizeof(result);12. /字符串链接13. strcat(result,hello);14. strcat(result,name);15. /释放jni分配的内存16. (*env)-ReleaseStringUTFChars(env,str,name);17. /生成返回值对象18. str=(*env)-NewStringUTF(env,你好JNI!);19. /释放动态分配的内存20. free(result);21. /22. returnstr;23. 4、编译两种不同的编译环境以上的C语言代码要编译成最终.so动态库文件，有两种途径：AndroidNDK：全称是NativeDeveloperKit，是用于编译本地JNI源码的工具，为开发人员将本地方法整合到Android应用中提供了方便。事实上NDK和完整源码编译环境一样，都使用Android的编译系统即通过Android.mk文件控制编译。NDK可以运行在Linux、Mac、Window(+cygwin)三个平台上。有关NDK的使用方法及更多细节请参考以下资料：eoe特刊第七期NDK总结/?p=27/sdk/ndk/index.html；完整源码编译环境：Android平台提供有基于make的编译系统，为App编写正确的Android.mk文件就可使用该编译系统。该环境需要通过git从官方网站获取完整源码副本并成功编译，更多细节请参考：/index.html不管你选择以上两种方法的哪一个，都必须编写自己的Android.mk文件，有关该文件的编写请参考相关文档。JNI组件的入口函数JNI_OnLoad()、JNI_OnUnload()JNI组件被成功加载和卸载时，会进行函数回调，当VM执行到System.loadLibrary(xxx)函数时，首先会去执行JNI组件中的JNI_OnLoad()函数，而当VM释放该组件时会呼叫JNI_OnUnload()函数。先看示例代码：1. /onLoad方法，在System.loadLibrary()执行时被调用2. jintJNI_OnLoad(JavaVM*vm,void*reserved)3. LOGI(JNI_OnLoadstartup!);4. returnJNI_VERSION_1_4;5. 6. 7. /onUnLoad方法，在JNI组件被释放时调用8. voidJNI_OnUnload(JavaVM*vm,void*reserved)9. LOGE(callJNI_OnUnload!);10. JNI_OnLoad()有两个重要的作用：指定JNI版本：告诉VM该组件使用那一个JNI版本(若未提供JNI_OnLoad()函数，VM会默认该使用最老的JNI1.1版)，如果要 使用新版本的JNI，例如JNI1.4版，则必须由JNI_OnLoad()函数返回常量JNI_VERSION_1_4(该常量定义在jni.h 中)来告知VM。初始化设定，当VM执行到System.loadLibrary()函数时，会立即先呼叫JNI_OnLoad()方法，因此在该方法中进行各种资源的初始化操作最为恰当。JNI_OnUnload()的作用与JNI_OnLoad()对应，当VM释放JNI组件时会呼叫它，因此在该方法中进行善后清理，资源释放的动作最为合适。使用registerNativeMethods方法对Java程序员来说，可能我们总是会遵循：1.编写带有native方法的Java类；-2.使用javah命令生成.h头文 件；-3.编写代码实现头文件中的方法，这样的“官方”流程，但也许有人无法忍受那“丑陋”的方法名称，RegisterNatives方 法能帮助你把c/c+中的方法隐射到Java中的native方法，而无需遵循特定的方法命名格式。来看一段示例代码吧：1. /定义目标类名称2. staticconstchar*className=com/okwap/testjni/MyJNI;3. /定义方法隐射关系4. staticJNINativeMethodmethods=5. sayHello,(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;,(void*)sayHello,6. ;7. jintJNI_OnLoad(JavaVM*vm,void*reserved)8. /声明变量9. jintresult=JNI_ERR;10. JNIEnv*env=NULL;11. jclassclazz;12. intmethodsLenght;13. /获取JNI环境对象14. if(*vm)-GetEnv(vm,(void*)&env,JNI_VERSION_1_4)!=JNI_OK)15. LOGE(ERROR:GetEnvfailedn);16. returnJNI_ERR;17. 18. assert(env!=NULL);19. /注册本地方法.Load目标类20. clazz=(*env)-FindClass(env,className);21. if(clazz=NULL)22. LOGE(Nativeregistrationunabletofindclass%s,className);23. returnJNI_ERR;24. 25. /建立方法隐射关系26. /取得方法长度27. methodsLenght=sizeof(methods)/sizeof(methods0);28. if(*env)-RegisterNatives(env,clazz,methods,methodsLenght)0)29. LOGE(RegisterNativesfailedfor%s,className);30. returnJNI_ERR;31. 32. /33. result=JNI_VERSION_1_4;34. returnresult;35. 建立c/c+方法和Java方法之间映射关系的关键是JNINativeMethod结构，该结构定义在jni.h中，具体定义如下：1. typedefstruct2. constchar*name;/java方法名称3. constchar*signature;/java方法签名4. void*fnPtr;/c/c+的函数指针5. JNINativeMethod参照上文示例中初始化该结构的代码：1. /定义方法隐射关系2. staticJNINativeMethodmethods=3. sayHello,(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;,(void*)sayHello,4. ;其中比较难以理解的是第二个参数signature字段的取值，实际上这些字符与函数的参数类型/返回类型一一对应，其中()中的字符表 示参数，后面的则代表返回值。例如()V就表示voidfunc()，(II)V表示voidfunc(int,int)，具体的每 一个字符的对应关系如下：字符Java类型C/C+类型VvoidvoidZjbooleanbooleanIjintintJjlonglongDjdoubledoubleFjfloatfloatBjbytebyteCjcharcharSjshortshort数组则以开始，用两个字符表示：字符java类型c/c+类型ZjbooleanArraybooleanIjintArrayintFjfloatArrayfloatBjbyteArraybyteCjcharArraycharSjshortArrayshortDjdoubleArraydoubleJjlongArraylong上面的都是基本类型，如果参数是Java类，则以L开头，以;结尾，中间是用/隔开包及类名，而其对应的C函数的参数则为 jobject，一个例外是String类，它对应C类型jstring，例如：Ljava/lang/String;、Ljava/net /Socket;等，如果JAVA函数位于一个嵌入类（也被称为内部类），则用$作为类名间的分隔符，例如：Landroid/os /FileUtils$FileStatus;。使用registerNativeMethods方法不仅仅是为了改变那丑陋的长方法名，最重要的是可以提高效率，因为当Java类别透过VM呼叫 到本地函数时，通常是依靠VM去动态寻找.so中的本地函数(因此它们才需要特定规则的命名格式)，如果某方法需要连续呼叫很多次，则每次都要寻找一遍， 所以使用RegisterNatives将本地函数向VM进行登记，可以让其更有效率的找到函数。registerNativeMethods方法的另一个重要用途是，运行时动态调整本地函数与Java函数值之间的映射关系，只需要多次调用registerNativeMethods()方法，并传入不同的映射表参数即可。JNI中的日志输出你一定非常熟悉在Java代码中使用Log.x(TAG,“message”)系列方法，在c/c+代码中也一样，不过首先你要include相关头文件。遗憾的是你使用不同的编译环境(请参考上文中两种编译环境的介绍)，对应的头文件略有不同。如果是在完整源码编译环境下，只要include头文件，就可以使用对应的LOGI、LOGD等方法了，同时请定义LOG_TAG，LOG_NDEBUG等宏值，示例代码如下：1. #defineLOG_TAGHelloJni2. #defineLOG_NDEBUG03. #defineLOG_NIDEBUG04. #defineLOG_NDDEBUG05. #include6. #include7. #include8. jstringJava_com_inc_android_ime_HelloJni_stringFromJNI(JNIEnv*env,jobjectthiz)9. LOGI(CallstringFromJNI!n);10. return(*env)-NewStringUTF(env,HellofromJNI（中文）!);11. 与日志相关的.h头文件，在以下源码路径：1. myeclairframeworksbaseincludeutilsLog.h2. myeclairsystemcoreincludecutilslog.h如果你是在NDK环境下编译，则需要#include，示例代码如下：1. /*2. *jnilogger.h3. *4. *Createdon:2010-11-155. *Author:INC0628056. */7. #ifndef_JNILOGGER_H_8. #define_JNILOGGER_H_9. #include10. #ifdef_cplusplus11. externC12. #endif13. #ifndefLOG_TAG14. #defineLOG_TAGMY_LOG_TAG15. #endif16. #defineLOGD(.)_android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,LOG_TAG,_VA_ARGS_)17. #defineLOGI(.)_android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,_VA_ARGS_)18. #defineLOGW(.)_android_log_print(AND