Android JNI和NDK关系

1、什么JNI

Java Native Interface (JNI)标准是java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI 是本地编程接口，它使得在 Java 虚拟机 (VM) 内部运行的 Java 代码能够与用其它编程语言(如 C、C++ 和汇编语言)编写的应用程序和库进行交互操作。

上面过程分为2个部分：

第一、用C语言生成一个库文件。

第二、在java中调用这个库文件的函数。

2、NDK

NDK全称：Native Development Kit。

NDK是一系列工具的集合。

* 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。

* 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。

* 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。

个人理解，NDK就是能够方便快捷开发.so文件的工具。

JNI的过程比较复杂，生成.so需要大量操作，而NDK就是简化了这个过程。

registerNativeMethods

传统java  Jni方式：

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，

通用方式：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。

应用层级的Java类别透过VM而呼叫到本地函数。一般是仰赖VM去寻找*.so里的本地函数。如果需要连续呼叫很多次，每次都需要寻找一遍，会多花许多时间。

此时，组件开发者可以自行将本地函数向VM进行登记，VM调registerNativeMethods()函数的用途有二：　　

(1)更有效率去找到函数。　　

(2)可在执行期间进行抽换。由于gMethods[]是一个<名称，函数指针>对照表，在程序执行时，可多次呼叫registerNativeMethods()函数来更换本地函数之指针，而达到弹性抽换本地函数之目的。

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cpp文件中  

  static JNINativeMethod methods[] = {      {"native_setText","([BJI)I",(void*)native_setText },      {"native_clearText","(I)I",(void*)native_clearText },      {"native_create","(I)I",(void*)native_create },      {"native_start","()I",(void*)native_start },      {"native_next","()I",(void*)native_next },      {"native_flush","()I",(void*)native_flush },      {"native_stop","()I",(void*)native_stop },      {"native_pause","()I",(void*)native_pause },      {"native_resume","()I",(void*)native_resume },      {"native_get_current_position","()J",(void*)native_get_current_position },      {"native_setSpeed","(I)I",(void*)native_setSpeed },      {"native_getSynSpeed","()I",(void*)native_getSynSpeed },      {"native_finalize","()I",(void*)native_finalize },      {"native_delete","()I",(void*)native_delete },  };    //Class path name for Register   static const char *classPathName = "android/tts/TTS";     static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,                                   JNINativeMethod* gMethods, int numMethods)   static int registerNatives(JNIEnv* env)  {      if (!registerNativeMethods(env, classPathName,                                 methods, sizeof(methods) / sizeof(methods[0]))) {          return JNI_FALSE;      }          return JNI_TRUE;  }  

  

java文件中  

       static native int native_create(int streamType);      static native int native_setSpeed(int speed);      static native int native_setText(byte str[],long length,int islast);      static native int native_clearText(int appID);      static native int native_start();      static native int native_next();      static native int native_flush();      static native int native_pause();      static native int native_resume();      static native int native_stop();       static native int native_finalize();      static native int native_delete();      static native int native_getSynSpeed();      static native boolean native_isPlaying();      static native long native_get_current_position();  

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：

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typedef union {      JNIEnv* env;      void* venv;  } UnionJNIEnvToVoid;     jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)  {      UnionJNIEnvToVoid uenv;      JNIEnv* env = NULL;      LOGI("JNI_OnLoad!");        if (vm->GetEnv((void**)&uenv.venv, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {          LOGE("ERROR: GetEnv failed");          return -1;      }        env = uenv.env;;        if (registerNatives(env) != JNI_TRUE) {          LOGE("ERROR: registerNatives failed");          return -1;      }         return JNI_VERSION_1_4;  } 

 

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JNI 1.1版)，如果要使用新版本的JNI，例如JNI 1.4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。

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 <utils/Log.h>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：

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#define LOG_TAG "HelloJni"  #define LOG_NDEBUG 0  #define LOG_NIDEBUG 0  #define LOG_NDDEBUG 0      #include <string.h>  #include <jni.h>  #include <utils/Log.h>  jstring Java_com_inc_android_ime_HelloJni_stringFromJNI(JNIEnv* env,jobject thiz){      LOGI("Call stringFromJNI!\n");      return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI （中文）!");  }  

JNI 的对应数据类型针对java和c++

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：

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typedef struct {     const char* name;//java方法名称     const char* signature; //java方法签名    void*       fnPtr;//c/c++的函数指针  } JNINativeMethod; 

 

参照上文示例中初始化该结构的代码：

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//定义方法隐射关系  

static JNINativeMethod methods[] = {    {"sayHello", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;", (void*)sayHello},  };