android進階3step4：Android Studio——NDK配置
課程目標
- 1，瞭解NDK Android NDK
- 2，完成環境搭建
- 3，能夠開發完整NDK專案
課程內容
- 1，初見Android NDK
- 2，開發環境搭建
- 3，Android NDK到底是什麼
- 4，Android NDK使用規範
一、初見Android NDK
1，Android NDK簡介
2，Android NDK優缺點及使用場景
3，本課程的優勢及所需的準備
1，Android NDK簡介
Android NDK簡介NDK全稱是Native Development Kit
官方解釋：
NDK是一套允許開發人員將原生代碼嵌入Android應用程式包，可以將Android應用程式中的部分功能用C / C ++語言來實現，並將這部分C / C ++程式碼編譯成可直接執行在Android平臺上的原生代碼。這些原生代碼以及連結庫的形式存在，並能自動將so和java應用一起打包成apk。
一句話解釋：NDK允許開發人員用C / C ++開發Android程式
與NDK密切相關的另一個詞彙則是JNI，它是NDK開發中的樞紐，Java與底層互動絕大多數都是通過它來完成的
那麼接下來看看什麼是JNI？
JNI：Java Native Interface
也就是java本地介面，它是一個協議，這個協議用來溝通java程式碼和原生代碼（c / c ++）。通過這個協議，Java類的某些方法可以使用原生實現，同時讓它們可以像普通的爪哇方法一樣被呼叫和使用，而原生方法也可以使用的Java物件，呼叫和使用的Java方法也就是說，使用JNI這種協議可以實現：用Java程式碼呼叫C / C + +程式碼，而C / C ++程式碼也可以呼叫的Java程式碼。
執行機制：
2，Android NDK優缺點及使用場景
優點：
- 機本。程式碼執行效率高
- 反編譯難度大，保密性好
- 可以直接接觸底層系統
- 嵌入式原生代碼平臺個人文庫個人文庫
移植性好- 方便使用各種開源庫
缺點：
- 呼叫步驟繁瑣
- 互調過程開銷較大
- 需要處理資源分配與釋放
- 要瞭解的知識更多
使用場景如下：
- 編寫Android的驅動
- 對執行效率有高要求
- 對底層系統或一些本地開源庫有依賴
- 程式碼保密性高
3，課程的優勢及所需的準備
- 使用Android Studio做開發
- 從0開始編寫完整NDK專案
- 分別介紹Linux的的/蘋果機和視窗下開發方式
- 涉及部分底層原理及進階內容
- Gradle 2.5 1
- 安裝並配置好Android Studio2.2以上開發環境
- 熟練使用C / C ++
- 有一定的的Linux的使用經驗
二，NDK的環境搭建（MAC版）
一.NDK下載：
根據你的電腦下載NDK下載地址
目錄介紹：
- ndk-build：該shell指令碼是Android NDK構建系統的起始點（最重要的檔案）
- NDK-GDB：該外殼指令碼允許用GUN偵錯程式除錯原生元件
- NDK堆疊：該外殼指令碼可以幫助分析原生元件崩潰時的堆疊追蹤
- build：該目錄包含了Android NDK構建系統的所有模組
- 平臺：該目錄包含了支援不同Android目標版本的標頭檔案和庫檔案，Android NDK構建系統會根據具體的Android版本自動引用這些文件
- 來源：該目錄包含了可供開發人員匯入到現有的Android NDK專案的一些共享模組
- samples：該目錄包含了一些示例應用程式，這些程式可以提現Android NDK的效能，示例程式對於學習如何使用Android NDK的特性很有幫助
- toolchains：該目錄包含了目前Android NDK支援的不同架構的交叉編譯器，Android NDK目前支援ARM，X86，MIPS
二。環境變數配置
解壓NDK的zip包，注意路徑目錄不要出現空格和中文，這裡建議大家把包解壓到SDK目錄裡面，並命名為ndk-bundle，好處是，啟動AS的時候會檢查它並直接新增到ndk.dir中，減少我們的配置工作;（步驟三：android studio中配置會說）
1.開啟終端，輸入命令：進入下載好的NDK資料夾中
cd ~/Library/Android/sdk/nkd-bundle2.配置環境變數（進入當前目錄的.bash_profile中配置檔案中）然後英文狀態下點選i（插入）鍵（才可以插入）
vi ~/.bash_profile3.新增配置指定NDK，建立執行檔案的目錄
export PATH=${PATH}:~/Library/android/sdk/ndk-bundle/build
輸入完之後點選ESC退出，下方輸入：WQ然後按輸入鍵儲存
4.使剛剛配置檔案生效並啟動終端
source ~/.bash_profile
exit5.重啟終端後輸入
ndk-build就會顯示（就成功啦）
Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it.
/Users/mac/documents/android-ndk-r16b/build/core/build-local.mk:151: *** Android NDK: Aborting . Stop.如果途中遇到：Mac終端命令列報錯-bash：vi：command not found 說明你環境變數設定有誤，參考這篇文章
注意路徑是否寫錯之類
三，Android Studio中的配置
1.開啟android studio檔案 - >專案結構
Android NDK位置寫入路徑
工程中的local.properties檔案中自動生成目錄啦（方便之處，不用手動新增）
省去上面的三個方法，最簡單的是在android studio中的
首選項 - >外觀$行為 - >系統設定 - > Android SDK中進行相應的NDK下載
四，genymotion虛擬機器的配置
genymotion執行的速度比作為自帶的虛擬機器快得多，因為NDK需要臂平臺的機子執行，在作為上自帶的臂執行更慢了
所以下載genymotion虛擬機器提高開發效率，使用真機也可以
genymotion下載配置參考這篇文章：mac上安裝Genymotion
安裝完之後，要裝Genymotion-ARM-Translation 密碼：r93e genymotion的ARM平臺包
直接將zip包拖動開啟的虛擬機器就可以自動安裝了。
安裝完成會讓你重啟虛擬機器。
三、Android NDK使用規範（做一下了解）
- Android NDK目錄結構及配置檔案解析
- Android NDK中資料型別對應關係
- Java呼叫Native函式的方法
- Jni 字串處理
1、Android NDK目錄結構及配置檔案解析
目錄結構
- Java 目錄：Android Java程式碼
- Jni 目錄：
- C程式碼
- H標頭檔案
- MK配置檔案
- Libs目錄：通過ndk編譯出來的so連結庫
- Obj目錄：C程式碼編譯出的目標檔案(中間產物)
Android.mk 配置檔案
要在兩個include之間進行配置
LOCAL_PATH：jni所在目錄
CLEAR_VARS：清空本地配置變數，必須執行
LOCAL_MODULE：該變數指定模組名字( 指定生成.so的檔名,系統自動加上lib+指定的名字.so)
LOCAL_SRC_FILES：C/C++原始檔名
BUILD_SHARED_LIBRARY:指定一個建立共享庫的GNU Make指令碼檔案
2、Android NDK中資料型別對應關係
Java呼叫Native函式的方法
1、靜態註冊（懶漢式 -時間換空間）
方法名是“包名_類名_方法名”，形式複雜
上面的例子是在test.c函式中的形式是： 相當於在把.換成了下劃線_
java_imooc_android_com_myndktest_NdkUtil_stringFromJNI
string_1FromJNI
這表示是一個整體(等價)：stringFromJNI 通過這個方法消除歧義
2、動態註冊 （餓漢式 -空間換時間）
通過陣列完成對應關係註冊，靈活
在main目錄下建立jni目錄建立.c檔案進行動態註冊
Jni 字串相關處理
- NewStringUTF：建立一個UTF編碼的字串
- GetStringUTFChars：訪問一個字串
- GetStringUTFLength：查詢字串的長度
- ReleaseStringUTFChars：釋放字串所佔記憶體，與Get成對
Android ndk程式編寫步驟
- 在Gradle中配置ndk so庫名稱
- 編寫JAVA程式碼，用Native關鍵字宣告C函式
- 編寫C語言程式碼，通過靜態/動態註冊繫結函式
- 注意Jni變數型別對應關係
Android NDK 進階
- 學習JNI函式的對映機制
- 編寫Android驅動及HAL層程式碼
- 將複雜演算法通過NDK提升效率
- 編寫跨平臺連結庫