精通安卓性能优化-第二章（一）

第二章 使用NDK

NDK(Native Development Kit)是SDK的同伴，当你期望你的应用全部或者部分使用native代码会使用到。字节码需要被虚拟机解释，native代码可以被设备的处理器直接执行，而不需要任何中间步骤，使得执行更快，有时候会快很多。Dalvik JIT（Just-In-Time）编译器把字节码编译成native代码，可以减少解释代码的次数，让你的应用程序更快（理想状态下，只有一次），因为它使用生成的native代码当native代码可用的时候。当你使用NDK，编译成native码发生在你的开发环境下而不是Android设备。你可能想知道既然JIT可以动态产生native代码，可以使用SDK写应用，为什么还需要考虑NDK。本章会告诉你为什么需要使用NDK, 和它的不同的使用方式。

有两种使用native码和NDK的方式：
(1) 应用程序可以部分是Java，其他部分用C/C++实现
(2) 应用程序可以全部用C/C++实现。

NOTE：Android 1.5开始支持NDK。现在几乎没有设备使用Android 1.5以前的版本，因此在应用中部分使用NDK是安全的。然而，整个应用都使用C/C++需要安卓2.3或者以后的版本。

本章从NDK的组成开始。接着，将学习如何在Android应用中混合使用C/C++代码和Java代码，如何保证代码在所有的目标平台上是优化的。最终，我们将深入介绍一个新类NativeActivity，在安卓2.3引入，允许使用C/C++去写整个的应用程序，我们将给出一个简单的在C/C++中使用感应器的实例。

NDK中有什么

NDK是为应用程序开发native代码的一系列工具。所有的东西都在同一个目录下，可以从http://d.android.com/sdk/ndk下载这个压缩包。比如，Windows版本的6b版NDK包括如下的目录：

（1） build
（2） docs
（3） platforms
（4） samples
（5） sources
（6） tests
（7） toolchains

NDK根目录下同样有几个文件:
(1) documentation.html
(2) GNUmakefile
(3) ndk-build
(4) ndk-gdb
(5) ndk-stack
(6) README.txt
(7) RELEASE.txt

NDK文档远不及http://d.android.com的SDK文档，所以从打开documentation.html开始吧。README.txt也要看一下。

NDK由6部分组成：
（1） Documentation
（2） Header files
（3） C/C++ files
（4） Precompiled libraries
（5） Tools to compile, link, analyze, and debug your code
（6） Sample applications

Native代从定义看针对于某个特定的体系结构。比如，Intel的CPU不会理解ARM的指令，反过来也一样。因此，NDK包括针对多平台的预编译库以及不同版本的工具。NDK 7支持3个Application Binary Interfaces(ABIs)：
(1) armeabi
(2) armeabi-v7a
(3) x86

NOTE：NDK不支持ARMv6 ABI。

大多数人已经熟悉x86这个名字，因为它是intel（一个无处不在的名称）的结构。armeabi和armeabi-v7a的名字可能不够熟悉，但是你可以在许多使用产品中找到基于ARM的芯片，从洗衣机到DVD播放器。在你听到安卓之前，长期使用着基于ARM的设备。在2011第二季度基于ARM的芯片出货量接近2亿：1.1亿用于手机和平板，0.8亿用于其他消费和嵌入式设备。

单词armeabi表示ARM Embedded Application Binary Interface，v5和v7a是两种不同的架构。ARM架构从v1开始，最新的是v7。每个体系架构被一系列的处理器核所使用，v5用于ARM7、ARM9和ARM10，v7用于Cortex。Cortex系列包括A5、A8、A9和A15，当前大多数的智能机和平板使用A8和A9核。

Android NDK不支持ARMv6体系，ARM11系列的处理器采用这个架构，尽管一些Android设备采用基于ARM-11的芯片。表2-1给出了一系列的安卓设备和它们的处理器。

表2-1 一些Android设备和他们的架构

2011年9月，MIPS科技宣布基于MIPS的智能机运行Android通过了Android的CTS测试，Android NDK仍然不支持MIPS ABI。当前，ARM仍然在Android设备中占主导优势。

NOTE：2010年出的所有Google TV设备（罗技机顶盒，索尼电视，蓝光播放器等）基于Intel CE4100。然而，Google TV平台当前不支持NDK。

因为NDK频繁更新，需要尝试去使用最新的版本。新的版本可能有更好的性能，比如提供更好的编译器或者更多的预编译库。新的版本同样修正了以前版本的Bug。当发布应用更新的时候，考虑使用最新的NDK重新编译你的C/C++代码即使你只修改了Java部分。然而，要保证在C/C++上运行测试。表2-2给出了NDK的版本。

表2-2 Android NDK版本