NDK编程指导：概念

开始

本指导适合：

• 熟悉本地化编程概念，并且开发Android应用程序的人员。
• 工作环境是Eclipse和ADT，其他除非另有说明。

介绍

这部分提供了NDK工作的高级解释。Android NDK是一个工具集，允许你嵌入C或C++本地代码到你得Android的程序中。在Android的程序中使用本地代码对程序原来说是非常有用的：

在app不同平台下提供接口。

使用其他人创建的类库或者创建自己的类库供他人使用。

在某些情况下增加性能，特别是密集型的计算比如说游戏。

重要提示：Android NDK仅可以被使用到Android1.5（API-3）或更高的版本之后。NDK仅支持系统非常有限的本地APIs的头文件和Android平台支持的类库。一个Android系统镜像包含很多本地共享类库，你应该考虑一下具体的实现，因为发布的不同平台之间可能有细微的变化。还有一些NDK不支持的类库，不要指望依赖他是可以用的，反之，OTA系统升级之后可能破坏掉。

进程

这部分主要介绍在为Android编译本地应用的时候用到的一些主要组成部分，并且继续描述编译和打包的流程。

主要组件

当你编译你的app的时候你应该了解下列组成：

ndk-build：ndk-build脚本启动ndk核心的编译脚本。脚本主要内容为：动态探测你开发系统和项目文件，来决定编译出什么;生成二进制文件；拷贝二进制文件到你的程序工程路径。

更多信息请查看ndk－build指导部分。

Java：就是项目的java文件，Android编译进程将编译.dex（Dalvik Executable，Dalvik可执行）文件，再Android系统的Dalvik虚拟机运行的就是这。即使你没有写java文件，它也会生成一个包含本地组成的.dex文件。

当开发java部分的时候，通过native关键字来表明实现的是一个本地代码。例如，下面的方法声明告诉编译器它的具体实现在一个本地类库中：

public native int add(int  x, int  y);

Native shared libraries（本地共享类库）：NDK从本地代码中编译类库或者说.so文件。

提示：如果两个类库中有相同名的实现方法，将会报错。

Native static libraries（本地静态类库）：NDK也能编译静态类库或者.a文件。这些类库你可以链到其他类库。

Java Native Interface（JNI，java本地接口）：JNI是java和C++相互通讯的一个接口。具体信息请参见Java本地借口规范。

Application Binary Interface（ABI，应用二进制接口）：ABI定义了你的应用机器码在运行时如何与系统如何交互。NDK编译的.so文件就对应着这些ABI。不同的ABIs对应着不同的架构，NDK包含的ABI架构有ARMEABI（默认）、MIPS、x86。更多查看支持的ABI介绍。

Manifest：如果你的app没有java代码，那么你就必须要在Manifest中声明NativeActivity。关于NativeActivity的相关介绍，请参考后面介绍的“native－active.h”接口部分。

提示：下面两项仅适用于使用AndroidNDK提供的toolchains工具作为独立的交叉编译工具。

Android.mk：你必须在jni文件夹下创建Android.mk文件。ndk－build脚本要检查这个文件中包含的module名称定义、包含的源文件，编译的参数、链接的类库等。更多详细信息查看Android.mk的介绍。

Application.mk：Application.mk文件创建时可选的。文件主要是列举和描述你的app需要的一些模块。主要包括：用来编译到指定平台的ABIs；Toolchain工具；包含的标准类库（静态或动态的STLport，或者系统默认）。更多的介绍在Application.mk部分介绍。

流程

开发一个Android本地化的app具体流程如下：

1.设计app。设计哪一部分在java中实现，哪一部分在本地代码中实现。

提示：你可能会找到控制显示和UI的Android Java框架来避免使用Java。

2.创建一个Android app项目。

3.如果你正在写仅本地的app，在AndroidManifest.xml文件中要声明NativeActivity类。你可以通过Android Manifest编辑器或者手动编辑AndroidManifest.xml文件。具体编辑请参考Native Activity介绍。

4.创建一个Android.mk文件来描述本地类库，包括名字、标志、链接的类库和在JNI文件夹中要被编译的源文件。

5.可选：创建一个Application.mk文件，配置指定的ABIs、Toolchain、debug/release模式、STL（标准模版库）。下列的配置都是默认的，如果有不同你需要重新制定：

• ABI: armeabi
  
• Toolchain: GCC 4.6
  
• Mode: Release
  
• STL: system

6.把本地代码放到项目的jni文件夹下。

7.用ndk-build编译本地类库（.so or .a）。

8.编译java部分，生成.dex可执行文件。

9.打包每一样东西到apk文件，包括.so、.dex、和其他app运行所需要的文件。

需要注意的是在Eclipse中可以单独操作从7到9步。

本地Activities和Applications

Android SDK提供了一个帮助类，就是NativeActivity，允许你写一个完全的native activity。NativeActivity能处理Android层和本地代码的交互，所以你不必子类化它或者调用它的方法。你需要做的就是在AndroidManifest.xml文件中声明它，然后创建你的本地应用。

一个使用了NativeActivity的Android应用程序仍然运行在其他程序沙箱中的自己的虚拟机中。因此，你可以通过JNI使用Android层的APIs。在某些情况下，像传感器、输入事件和assets资源，你可以使用NDK提供的本地接口，而不必通过跨JNI调用。有关更多信息，请参阅STABLE-APIS.HTML

无论你开发的是否为一个本地activity，我们建议你通过android常用的构建工具。这样有助于编译和Android应用程序打包的结构正确。

Android NDK提供了两种选择实现你的本地activity：

native_activity.h头文件定义了NativeActivity类的版本。它包含了你要创建的activity的回调接口和数据结构。因为你创建的应用的主线程处理回调必须是非阻塞的。如果是阻塞的，由于主线程回调返回之前没有回复，就会导致你可能收到ANR（Application Not Responding，应用程序无响应）错误。

在native_avtivity.h接口之上，android_native_app_glue.h头文件定义了一个辅助类库。它创建另一个线程，在线程中事件循环来处理像回调或者输入事件。通过把这些事件放到单独的线程来阻止任何一个回调阻塞主线程。

<ndk_root>/sources/android/native_app_glue/android_native_app_glue.c源文件仍然可用，你可以修改他的实现。

更多关于他的使用，在实例native－activity中去练习。进一步的说明也在<ndk_root>/sources/android/native_app_glue/android_native_app_glue.h文件的注释中。

native－activity.h接口的使用

用native-activity.h实现一个本地activity：

1.创建一个jni/目录在你的项目根目录下。这个目录放了你所有的本地代码。

2.在AndroidManifest.xml中声明你的activity。

因为你的应用没有java代码，所以要设置android:hasCode为false。

<application android:label="@string/app_name" android:hasCode="false">

activity的标签android:name必须设置为android.app.NativeActivity。

<activity android:name="android.app.NativeActivity" android:label="@string/app_name"

提示：你可以创建NativeActivity的子类，然后把NativeActivity换成子类的名称。

meta-data标签的android:value属性用来指定包含应用入口的共享类库的名称（省略类库的lib前缀和.so后缀）。

          <meta-data android:name="android.app.lib_name"            android:value="native-activity" />            <intent-filter>              <action android:name="android.intent.action.MAIN" />              <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />            </intent-filter>          </activity>        </application>      </manifest>

3.创建一个nativeactivity文件，实现ANativeActivity_onCreate()方法，当activity启动的时候应用就会调用此方法。此方法类似于在C/C++中的main方法，接受一个ANativeActivity结构的指针，其中包含了各种各样你需要实现的回调指针。设置合适的回调指针ANativeActivity->;callbacks来设置你的回调实现。

4.设置ANativeActivity->;instance为有你想用的数据的实例的地址。

5.实现其他activity启动要实现的功能。

6.实现在ANativeActivity->;callbacks中设置的其他的回调。更多回调被调用的信息，请参阅SDK文档中Activity的生命周期。

7.实现程序其他的实现。

8.在你项目的jni／文件下创建Android.mk文件，描述本地模块和编译系统等。更多文件内容介绍查看，Android.mk介绍。

9.Android.mk文件创建完成之后，用ndk-build命令编译你的本地代码。

$ cd <path>/<to>/<project>$ <ndk>/ndk-build

10.使用Ant或Eclipse，编译、安装你的应用。如果你的本地代码在jni路径下，编译脚本将动态将你的.so文件打包进APK。

更多native-activity.h使用信息，请查看<ndk_root>/platforms/android-9/arch-arm/usr/include/android/native_a ctivity.h注释。