如何在Android下使用JNI

阿新 • • 發佈：2019-01-28

1.引言

我們知道，Android系統的底層庫由c/c++編寫，上層Android應用程式通過Java虛擬機器呼叫底層介面，銜接底層c/c++庫與Java應用程式間的介面正是JNI（JavaNative Interface)。本文描述瞭如何在ubuntu下配置AndroidJNI的開發環境，以及如何編寫一個簡單的c函式庫和JNI介面，並通過編寫Java程式呼叫這些介面，最終執行在模擬器上的過程。

2.環境配置

2.1.安裝jdk1.6

（2）執行jdk安裝檔案

$chmod a+x jdk-6u29-linux-i586.bin
$jdk-6u29-linux-i586.bin

(3)配置jdk

環境變數

$sudo vim /etc/profile
#JAVAEVIRENMENT
exportJAVA_HOME=/usr/lib/java/jdk1.6.0_29
exportJRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
exportCLASSPATH=$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
exportPATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH

儲存後退出編輯，並重啟系統。（4）驗證安裝

$java -version
javaversion "1.6.0_29"
Java(TM)SE Runtime Environment (build 1.6.0_29-b11)
JavaHotSpot(TM) Server VM (build 20.4-b02, mixed mode)
$javah
用法：javah[選項]<類>
其中[選項]包括：
-help輸出此幫助訊息並退出
-classpath<路徑>用於裝入類的路徑
-bootclasspath<路徑>用於裝入引導類的路徑
-d<目錄>輸出目錄
-o<檔案>輸出檔案（只能使用-d或-o中的一個）
-jni生成JNI樣式的標頭檔案（預設）
-version輸出版本資訊
-verbose啟用詳細輸出
-force始終寫入輸出檔案
使用全限定名稱指定<類>（例
如，java.lang.Object）。

2.2.安裝android應用程式開發環境

ubuntu下安裝android應用程式開發環境與windows類似，依次安裝好以下軟體即可：

（1）Eclipse

（2）ADT

（3）AndroidSDK

與windows下安裝唯一不同的一點是，下載這些軟體的時候要下載Linux版本的安裝包。

安裝好以上android應用程式的開發環境後，還可以選擇是否需要配置emulator和adb工具的環境變數，以方便在進行JNI開發的時候使用。配置步驟如下：

把emulator所在目錄android-sdk-linux/tools以及adb所在目錄android-sdk-linux/platform-tools

新增到環境變數中，android-sdk-linux指androidsdk安裝包android-sdk_rxx-linux的解壓目錄。

$sudo vim /etc/profile
exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/tools:$PATH
 exportPATH=~/software/android/android-sdk-linux/platform-tools:$PATH

編輯完畢後退出，並重啟生效。

2.3.安裝NDK

NDK是由android提供的編譯android原生代碼的一個工具。

（2）解壓ndk到工作目錄：

$tar -xvf android-ndk-r6b-linux-x86.tar.bz2
$sudo mv android-ndk-r6b /usr/local/ndk

（3）設定ndk環境變數

$sudo vim /etc/profile
exportPATH=/usr/local/ndk:$PATH

編輯完畢後儲存退出，並重啟生效

（4）驗證安裝

$ cd/usr/local/ndk/samples/hello-jni/
$ ndk-build
Gdbserver : [arm-linux-androideabi-4.4.3] libs/armeabi/gdbserver
Gdbsetup : libs/armeabi/gdb.setup
Install : libhello-jni.so => libs/armeabi/libhello-jni.so

3.JNI實現

我們需要定義一個符合JNI介面規範的c/c++介面，這個介面不用太複雜，例如輸出一個字串。接下來，則需要把c/c++介面的程式碼檔案編譯成共享庫（動態庫）.so檔案，並放到模擬器的相關目錄下。最後，啟動Java應用程式，就可以看到最終效果了。

3.1.編寫Java應用程式程式碼

（1）啟動Eclipse，新建android工程

Project：JNITest

Package：org.tonny.jni

Activity：JNITest

（2）編輯資原始檔

編輯res/values/strings.xml檔案如下：

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>
<resources>
<stringname="hello">HelloWorld, JNITestActivity!</string>
<stringname="app_name">JNITest</string>
<stringname="btn_show">Show</string>
</resources>

編輯res/layout/main.xml檔案如下：

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>
<LinearLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent"
android:orientation="vertical">
<TextView
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="@string/hello"/>
<EditText
android:id="@+id/ed_name"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_gravity="center_horizontal"
android:layout_marginLeft="5dp"
android:layout_marginRight="5dp"/>
<Button
android:id="@+id/btn_show"
android:layout_width="109dp"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_gravity="center_horizontal"
android:text="@string/btn_show"/>
</LinearLayout>

我們在主介面上添加了一個EditText控制元件和一個Button控制元件。

（3）編輯JNITest.java檔案

packageorg.tonny.jni;

importandroid.app.Activity;
importandroid.os.Bundle;
importandroid.view.View;
importandroid.widget.EditText;
importandroid.widget.Button;


publicclassJNITestextendsActivity {
static{
System.loadLibrary("JNITest");
}
privatenativeString GetReply();
privateEditTextedtName;
privateButtonbtnShow;
Stringreply;
/**Called when the activity is first created. */
@Override
publicvoidonCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
reply= GetReply();
edtName= (EditText)this.findViewById(R.id.ed_name);
btnShow= (Button)this.findViewById(R.id.btn_show);
btnShow.setOnClickListener(newButton.OnClickListener() {
publicvoidonClick(View arg0) {
edtName.setText(reply);
}
});
}
}

我們看這一段程式碼：

static{
System.loadLibrary("JNITest");
}

static表示在系統第一次載入類的時候，先執行這一段程式碼，在這裡表示載入動態庫libJNITest.so檔案。

再看這一段：

privatenativeString GetReply();

native表示這個方法由原生代碼定義，需要通過jni介面呼叫本地c/c++程式碼。

publicvoidonClick(View arg0) {
edtName.setText(reply);
}

這段程式碼表示點選按鈕後，把native方法的返回的字串顯示到EditText控制元件。

（4）編譯工程，生成.class檔案。

3.2.用javah工具生成符合JNI規範的c語言標頭檔案

在終端中，進入android工程所在的bin目錄

$cd ~/project/Android/JNITest/bin

我們用ls命令檢視，可以看到bin目錄下有個classes目錄，其目錄結構為classes/org/tonny/jni，即classes的子目錄結構是android工程的包名org.tonny.jni。請注意，下面我們準備執行javah命令的時候，必須進入到org/tonny/jni的上級目錄，即classes目錄，否則javah會提示找不到相關的java類。

下面繼續：

$cd classes
$javah org.tonny.jni.JNITest
$ls
org org_tonny_jni_JNITest.h

執行javahorg.tonny.jni.JNITest命令，在classes目錄下會生成org_tonny_jni_JNITest.h標頭檔案。如果不進入到classes目錄下的話，也可以這樣：

$javah -classpath ~/project/Android/JNITest/bin/classesorg.tonny.jni.JNITest

-classpath 引數表示裝載類的目錄。

3.3.編寫c/c++程式碼

生成org_tonny_jni_JNITest.h標頭檔案後，我們就可以編寫相應的函式程式碼了。下面在android工程目錄下新建jni目錄，即~/project/Android/JNITest/jni，把org_tonny_jni_JNITest.h標頭檔案拷貝到jni目錄下，並在jni目錄下新建org_tonny_jni_JNITest.c檔案，編輯程式碼如下：

#include<jni.h>
#include<string.h>
#include"org_tonny_jni_JNITest.h"


JNIEXPORTjstring JNICALLJava_org_tonny_jni_JNITest_GetReply
(JNIEnv *env, jobject obj){
return(*env)->NewStringUTF(env,(char*)"Hello,JNITest");
}

我們可以看到，該函式的實現相當簡單，返回一個字串為："Hello,JNITest"

3.4.編寫Android.mk檔案

在~/project/Android/JNITest/jni目錄下新建Android.mk檔案，android可以根據這個檔案的編譯引數編譯模組。編輯Android.mk檔案如下：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include$(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := libJNITest
LOCAL_SRC_FILES:= org_tonny_jni_JNITest.c
include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_MODULE表示編譯的動態庫名稱

LOCAL_SRC_FILES 表示原始碼檔案

3.5.用ndk工具編譯並生成.so檔案

進入到JNITest的工程目錄，執行ndk-build命令即可生成libJNITest.so檔案。

$cd ~/project/Android/JNITest/
$ndk-build
Invalidattribute name:
package
Install : libJNITest.so => libs/armeabi/libJNITest.so

可以看到，在工程目錄的libs/armeabi目錄下生成了libJNITest.so檔案。

3.6.在模擬器上執行

（1）首先，我們把android模擬器啟動起來。進入到emulator所在目錄，執行emulator命令：

$cd ~/software/android/android-sdk-linux/tools
$./emulator @AVD-2.3.3-V10 -partition-size 512

AVD-2.3.3-V10表示你的模擬器名稱，與在Eclipse->AVDManager下的AVDName對應，-partition-size表示模擬器的儲存裝置容量。

（2）接下來，我們需要把libJNITest.so檔案拷貝到模擬器的/system/lib目錄下，執行以下命令：

$cd ~/project/Android/JNITest/libs/armeabi/
$adb remount
$adb push libJNITest.so /system/lib
80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)

當在終端上看到有80 KB/s (10084 bytes in 0.121s)傳輸速度等資訊的時候，說明拷貝成功。

（3）在終端上執行JNITest程式，這個我們可以在Eclipse下，右鍵點選JNITest工程，RunAs->Android Application，即可在模擬器上啟動程式，執行效果如下：

在模擬器上點選【Show】按鈕，即可看到Hello,JNITest，而這個字串正是我們在org_tonny_jni_JNITest.c程式碼檔案中所定義的。

OK，現在大功告成！