Android JNI

Android中JNI的使用方法

首先看一下Android平台的框架图：（网上盗用）

　　　　

　　可以看到Android上层的Application和ApplicationFramework都是使用Java编写，

底层包括系统和使用众多的LIiraries都是C/C++编写的。

　　所以上层Java要调用底层的C/C++函数库必须通过Java的JNI来实现。

下面将学习Android是如何通过Jni来实现Java对C/C++函数的调用。以HelloWorld程序为例：

第一步：

使用Java编写HelloWorld 的Android应用程序：

package com.lucyfyr; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.util.Log; public class HelloWorld extends Activity { /** Called when the activity is first created. */ @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
　　super.onCreate(savedInstanceState);
　　setContentView(R.layout.main);
　　Log.v("dufresne", printJNI("I am HelloWorld Activity"));
}
　　static 　　{
　　　　//加载库文件 　　　　System.loadLibrary("HelloWorldJni");
　　}
 　　//声明原生函数 参数为String类型 返回类型为String 　　private native String printJNI(String inputStr);
}

 

　　这一步我们可以使用eclipse来生成一个App；

因为eclipse会自动为我们编译此Java文件，后面要是用到。

第二步：

　　生成共享库的头文件：

　　进入到eclipse生成的Android Project中 ：/HelloWorld/bin/classes/com/lucyfyr/ 下：

　　可以看到里面后很多后缀为.class的文件，就是eclipse为我们自动编译好了的java文件，其中就有：

　　　　HelloWorld.class文件。

　　退回到classes一级目录：/HelloWorld/bin/classes/

执行如下命令：

　　javah com.lucyfyr.HelloWorld

　　生成文件:com_lucyfyr_HelloWorld.h

 

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include  /* Header for class com_lucyfyr_HelloWorld */ #ifndef _Included_com_lucyfyr_HelloWorld
#define _Included_com_lucyfyr_HelloWorld
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif /* * Class: com_lucyfyr_HelloWorld
* Method: printJNI
* Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String; */ JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI
(JNIEnv *, jobject, jstring);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

 

　　可以看到自动生成对应的函数：Java_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI

　　　　Java_ + 包名（com.lucyfyr） + 类名(HelloWorld) + 接口名(printJNI)：必须要按此JNI规范来操作；

　　java虚拟机就可以在com.simon.HelloWorld类调用printJNI接口的时候自动找到这个C实现的Native函数调用。

　　当然函数名太长，可以在.c文件中通过函数名映射表来实现简化。

第三步：

实现JNI原生函数源文件：

新建com_lucyfyr_HelloWorld.c文件：

 

#include  #define LOG_TAG "HelloWorld" #include  /* Native interface, it will be call in java code */ JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI(JNIEnv *env, jobject obj,jstring inputStr)
{
　　LOGI("dufresne Hello World From libhelloworld.so!");
　　// 从 instring 字符串取得指向字符串 UTF 编码的指针 　　const char *str = 　　(const char *)(*env)->GetStringUTFChars( env,inputStr, JNI_FALSE );
　　LOGI("dufresne--->%s",(const char *)str);
　　// 通知虚拟机本地代码不再需要通过 str 访问 Java 字符串。 　　(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, inputStr, (const char *)str );
　　return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello World! I am Native interface");
} /* This function will be call when the library first be load.
* You can do some init in the libray. return which version jni it support. */ jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
　　void *venv;
　　LOGI("dufresne----->JNI_OnLoad!");
　　if ((*vm)->GetEnv(vm, (void**)&venv, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
　　　　LOGE("dufresne--->ERROR: GetEnv failed");
　　　　return -1;
　　} 　　return JNI_VERSION_1_4;
}

 

　　OnLoadJava_com_lucyfyr_HelloWorld_printJNI

函数里面做一些log输出 注意JNI中的log输出的不同。

　　JNI_OnLoad函数JNI规范定义的，当共享库第一次被加载的时候会被回调，

这个函数里面可以进行一些初始化工作，比如注册函数映射表，缓存一些变量等，

最后返回当前环境所支持的JNI环境。本例只是简单的返回当前JNI环境。

 

第四步：

编译生成so库

　　编译com_lucyfyr_HelloWorld.c成so库可以和app一起编译，也可以都单独编译。

在当前目录下建立jni文件夹：HelloWorld/jni/

　　下建立Android.mk ，并将com_lucyfyr_HelloWorld.c和 com_lucyfyr_HelloWorld.h 拷贝到进去

编写编译生成so库的Android.mk文件：

 

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
# 一个完整模块编译
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES:=com_lucyfyr_HelloWorld.c
LOCAL_C_INCLUDES := $(JNI_H_INCLUDE)
LOCAL_MODULE := libHelloWorldJni
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils
LOCAL_PRELINK_MODULE := false
LOCAL_MODULE_TAGS :=optional
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

 

系统变量解析：

　　LOCAL_PATH - 编译时的目录
　　$(call 目录，目录….) 目录引入操作符
　　　　如该目录下有个文件夹名称 src，则可以这样写 $(call src)，那么就会得到 src 目录的完整路径

　　include $(CLEAR_VARS) -清除之前的一些系统变量
　　LOCAL_MODULE － 编译生成的目标对象
　　LOCAL_SRC_FILES － 编译的源文件
　　LOCAL_C_INCLUDES － 需要包含的头文件目录
　　LOCAL_SHARED_LIBRARIES － 链接时需要的外部库
　　LOCAL_PRELINK_MODULE － 是否需要prelink处理 
　　include$（BUILD_SHARED_LIBRARY） － 指明要编译成动态库

　　android.mk编译模块添加具体方法参考：http://blog.csdn.net/yili_xie/article/details/4906865

编译此模块：输入编译命令

　　./makeMtk mm packages/apps/HelloWorld/jni/

　　上面是我的工程根目录编译命令。具体编译方式根据自己系统要求执行。

编译输出： libHelloWorldJni.so (system/lib中视具体而定)

　　此时库文件编译好了可以使用，如果在eclipse中模拟器上使用，需要将 libHelloWorldJni.so导入到system/lib 下，

　　或者对应app的data/data/com.lucyfyr/lib/下；

但是在导入system/lib 下的时候，却始终提示out of memory。于是网上说使用emulator去搞，

　　但是此命令使用起来却有问题，始终没有解决。但是可以导入到data/data/com.lucyfyr/lib/下使用。但是我这里直接在真机上弄的。

看一下HelloWorld中Android.mk文件的配置

　　其中存在：

　　　　include $(LOCAL_PATH)/jni/Android.mk 表示编译库文件

　　　　LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES := libHelloWorldJni 表示app依赖库，打包的时候会一起打包。

第五步：

验证执行

　　将编译好的apk安装到手机上

　　使用adb push到手机上去需要自己去导入库文件libHelloWorldJni.so到data/data/com.lucyfyr/lib/

　　使用adb install方式安装则会自动导入。

启动HelloWorld ：输入命令 adb logcat |grep dufresne

输出log如下：

　　I/HelloWorld(28500): dufresne Hello World From libhelloworld.so!

　　I/HelloWorld(28500): dufresne--->I am HelloWorld Activity

　　V/dufresne(28500): Hello World! I am Native interface

符合调用打印顺序正确。

 

以上通过一个简单的例子学习了Android如何编写编译C库文件，以及如何使用库文件。

对于JNI的使用其中还涉及到其他方面的一些知识：C++接口如何调用，函数名注册表怎么回事，

参数类型如何匹配，JNI如何调用Java中的方法java<--->JNI等。