如何在Android Studio下進(jìn)行NDK開發(fā)
在AS中進(jìn)行NDK開發(fā)之前,我們先來簡單的介紹幾個大家都容易搞懵的概念:
1. 到底什么是JNI,什么是NDK?
2. 何為“交叉編譯”?
先看什么是JNI?JNI的全稱就是Java Native Interface,即java本地開發(fā)接口。可能大家和我一樣,一聽到接口什么的就犯懵:“我也知道這是java本地開發(fā)接口的意思,但它具體是個什么意思我還是搞不明白。”其實(shí)JNI它就是一種協(xié)議,一說協(xié)議,那它就是對某種東西的一個規(guī)范和約束,說的好聽一點(diǎn)就是標(biāo)準(zhǔn)化。如果你想用我這個東西,那你必須要遵守我這邊的規(guī)范。像http協(xié)議一樣,http作為超文本傳輸協(xié)議,它規(guī)范了我們上網(wǎng)時從客戶端到服務(wù)器端等一系列的運(yùn)作流程。正因?yàn)槿绱耍覀儾拍軙惩o阻的上網(wǎng)。那么換做JNI也一樣,只不過JNI這個協(xié)議是用來溝通java代碼和外部的本地代碼(c/c++)。也就是說有了JNI這個協(xié)議,我們才能夠隨意的讓java代碼調(diào)用C/C++的代碼,同樣C/C++的代碼也可以調(diào)用java的代碼。如果沒有這個協(xié)議作為支撐,那么java和C/C++代碼想要相互調(diào)用是不可能的。下面通過兩個圖簡單看一下JNI協(xié)議在系統(tǒng)架構(gòu)中處于什么位置:
在上圖中,上層綠色的部分一般都是用Java代碼寫的,下層橘黃色的部分一般都是用C/C++代碼寫的。可以看出,正式由于有了中間JNI的存在我們才可以在Application層通過JNI調(diào)用下層中的一些東西。了解了JNI的概念后,我們再看看NDK,NDK(Native Development Kit)就比較好理解了,它就是一個本地開發(fā)的“工具包”。Java開發(fā)要用到JDK,Android開發(fā)要用到SDK,那我們在Android中要進(jìn)行native開發(fā),也要用到它對應(yīng)的工具包,即NDK。通俗的來講,NDK就是幫助我們可以在Android應(yīng)用中使用C/C++來完成特定功能的一套工具。 NDK的作用有很多,我們簡單的列舉兩個,比如:
1.首先NDK可以幫助開發(fā)者“快速”開發(fā)C(或C++)的動態(tài)庫。
2.其次,NDK集成了“交叉編譯器”。使用NDK,我們可以將要求高性能的應(yīng)用邏輯使用C開發(fā),從而提高應(yīng)用程序的執(zhí)行效率。
上面提到了“交叉編譯”,我們最后再解釋一下什么是交叉編譯。大家都知道編譯器在將中間代碼連接成當(dāng)前計算機(jī)可執(zhí)行的二進(jìn)制程序時,連接程序會根據(jù)當(dāng)前計算機(jī)的CPU、操作系統(tǒng)的類型來轉(zhuǎn)換。而根據(jù)運(yùn)行的設(shè)備的不同,CPU的架構(gòu)也是不同,大體有如下三種常見的CUP架構(gòu):
arm結(jié)構(gòu) :主要在移動手持、嵌入式設(shè)備上。我們的手機(jī)幾乎都是使用的這種CUP架構(gòu)。 x86結(jié)構(gòu) : 主要在臺式機(jī)、筆記本上使用。如Intel和AMD的CPU 。 MIPS架構(gòu):多用在網(wǎng)關(guān)、貓、機(jī)頂盒等設(shè)備。若想在使用了基于x86架構(gòu)CPU的操作系統(tǒng)上編譯出可以在基于arm結(jié)構(gòu)CPU的操作系統(tǒng)上運(yùn)行的代碼,就必須使用交叉編譯。所以綜上所述:交叉編譯就是在一個平臺下(比如:CPU架構(gòu)為X86,操作系統(tǒng)為Windows)編譯出在另一個平臺上(比如:CPU架構(gòu)為arm,操作系統(tǒng)為Linux)可以執(zhí)行的二進(jìn)制代碼。Google提供的NDK就可以完成交叉編譯的工作。
好了,上面的基本概念介紹完以后,我們正式進(jìn)入AS下NDK開發(fā)的講解。
1.首先,你需要把NDK下載下來NDK下載。下載完成后解壓到任意目錄即可(路徑中不要帶有中文字符)。我的就直接放在D盤的ndk目錄下:
2.在AS中為你的項目配置NDK。首先新建一個Android工程JNIDemo,Ctrl + shift + alt + s打開Project Structrue把我們剛才下載好的NDK配置進(jìn)去,點(diǎn)擊OK。
3.配置好NDK后,簡單的為我們的項目布局文件添加一個TextView和一個Button,當(dāng)點(diǎn)擊Button的時候,我們通過調(diào)用底層自己寫好的C/C++代碼來返回一個字符串,最后呈現(xiàn)在TextView上。activity_main.xml布局代碼:
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?><LinearLayout xmlns:android='http://schemas.android.com/apk/res/android' android:layout_width='match_parent' android:layout_height='match_parent' android:orientation='vertical'> <TextView android: android:layout_width='wrap_content' android:layout_height='wrap_content' android:text='Hello World!' /> <Button android: android:layout_width='match_parent' android:layout_height='wrap_content' android:text='button'/></LinearLayout>
MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); final TextView textview = findViewById(R.id.textview); Button button = findViewById(R.id.button); button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) {textview.setText(JNIUtils.sayHelloFromJNI()); } }); }}
上面代碼中的JNIUtils.sayHelloFromeJNI()就是我們在與MainActivity相同的包中新建JNIUtils類后在里面編寫的native方法。如下所示:
可以看到我們上面的sayHelloFromJNI()方法顯示的是警告紅色。把鼠標(biāo)放到上面,它會提示我們對應(yīng)的JNI頭文件沒有查找到。那么接下來我們要做的就是去生成與這個sayHelloFromJNI()方法所對應(yīng)的頭文件。
4.生成頭文件。快捷鍵alt + F12調(diào)出AS下的Terminal窗口,在Terminal命令行窗口中輸入如下幾條指令,回車:
前面兩個cd命令沒什么好說的,就是先進(jìn)入當(dāng)前項目的app目錄下,然后再進(jìn)入Java目錄下。我們重點(diǎn)說一下最后一條命令:javah -d ../jni com.example.zhangxudong.jindemo.JNIUtils。首先,要生成Java類對應(yīng)的頭文件我們就必須要用到j(luò)avah這個命令,其次-d表示生成一個目錄,那生成一個什么樣的目錄,具體又在哪里去生成這個目錄呢?后面的../jni告示了我們。../表示在當(dāng)前目錄的上一層目錄,我們當(dāng)前在Java目錄下,那么它的上層目錄就是main目錄了。而jni就表示我們生成的目錄的名稱。所以整個../jni就表示在main目錄下生成一個名為jni的目錄。最后一個com.example.zhangxudong.jindemo.JNIUtils就是我們在上面新建的JNIUtils的完整類名了。執(zhí)行完這幾天指令后,刷新一下目錄我們就可以在main目錄下看到j(luò)ni這個目錄,并且在它里面生成了我們JNIUtils類所對應(yīng)的頭文件。進(jìn)入頭文件中,代碼是如下這個樣子:
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class com_example_zhangxudong_jnidemo_JNIUtils */#ifndef _Included_com_example_zhangxudong_jnidemo_JNIUtils#define _Included_com_example_zhangxudong_jnidemo_JNIUtils#ifdef __cplusplusextern 'C' {#endif/* * Class: com_example_zhangxudong_jnidemo_JNIUtils * Method: sayHelloFromJNI * Signature: ()Ljava/lang/String; */JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_zhangxudong_jnidemo_JNIUtils_sayHelloFromJNI (JNIEnv *, jclass);#ifdef __cplusplus}#endif#endif
5.頭文件生成以后,我們就需要編寫我們的C/C++代碼了。右鍵jni目錄---->new--->C/C++ Source File
輸入要新建的C/C++文件名稱JNIHello,這里我們用C++來編寫,所以Type為.cpp,如果你選擇用C來編寫,那么Type選為.c,點(diǎn)擊ok。這里說一下,在我們進(jìn)行NDK開發(fā)的時候,選擇用C還是C++,在編寫代碼的時候除了C和C++基本的語法不同外,還是有許多不同地方需要注意。我們后續(xù)會慢慢介紹。這里先默認(rèn)跟著我的步驟來。
JNIHello.cpp代碼如下:
#include 'com_example_zhangxudong_jnidemo_JNIUtils.h'JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_zhangxudong_jnidemo_JNIUtils_sayHelloFromJNI (JNIEnv *env, jclass jclass){return env->NewStringUTF('Hello World From JNI!!!!!');}
可以看到我們首先需要把原來生成的JNIUtlis對應(yīng)的頭文件引入進(jìn)來,下面的代碼基本都是從com_example_zhangxudong_jnidemo_JNIUtils.h中復(fù)制粘貼過來的一部分,然后稍加修改。修改的地方主要有sayHelloFromJNI的兩個參數(shù)和里面的簡單實(shí)現(xiàn),參數(shù)方面就是加了env和jclass兩個字段。函數(shù)里面的實(shí)現(xiàn)呢,就是簡單的返回一個字符串“Hello World From JNI!!!!!”,至于為什么這么寫,我會在下一篇文章進(jìn)行講解,大家現(xiàn)在就需要知道如果要在這里返回一個字符串就必須要通過env->NewStringUTF('xxxxxx');這行代碼。
6.上面的搞定以后,我們需要在app的build.gradle中的defaultConfig中加入如下代碼。它表示項目在編譯時生成的動態(tài)庫的名字。
最后,我們還需在JNIUitls中加載我們生成的動態(tài)庫:
public class JNIUtils { static { System.loadLibrary('JNIHello'); } public static native String sayHelloFromJNI();}
我們把加載動態(tài)庫的代碼放到靜態(tài)代碼塊中,就是表示在JNIUtils這個類在加載的時候就去加載我們的動態(tài)庫。
7.經(jīng)過上面的5步,關(guān)于如何在AS中進(jìn)行簡單的NDK所需要的步驟差不多就講完了。不過還有最后一點(diǎn)需要注意。到這里我們基本就可以執(zhí)行一下我們的項目了,現(xiàn)在運(yùn)行一下項目試一試......不出意外的話項目是build不成功的,它會報如下的錯誤:
Error:Execution failed for task ’:app:compileDebugNdk’.> Error: Flag android.useDeprecatedNdk is no longer supported and will be removed in the next version of Android Studio. Please switch to a supported build system.Consider using CMake or ndk-build integration. For more information, go to:https://d.android.com/r/studio-ui/add-native-code.html#ndkCompileTo get started, you can use the sample ndk-build script the Androidplugin generated for you at:E:JNIDemoappbuildintermediatesndkdebugAndroid.mkAlternatively, you can use the experimental plugin:https://developer.android.com/r/tools/experimental-plugin.htmlTo continue using the deprecated NDK compile for another 60 days, set android.deprecatedNdkCompileLease=1515317190556 in gradle.properties
因?yàn)槲疫@里用的是Android Studio3.0,報出的這個錯誤很可能和原來版本的AS不同,以前出現(xiàn)類似錯誤的時候,我們的解決方案一般都是在gradle.properties中添加一行這樣的代碼:android.useDeprecatedNdk=true就搞定了。但是AS換為3.0后你可以再試一下這種方案,肯定是不行的,它會提示你“Flag android.useDeprecatedNdk is no longer supported and will be removed in the next version of Android Studio. Please switch to a supported build system.”大體意思就是最新的AS已經(jīng)不支持useDeprecatedNdk這個標(biāo)記了,并且在后續(xù)版本的AS中,它將被移除。所以我們新的解決方案就是按照它的提示在gradle.properties中添家android.deprecatedNdkCompileLease=1515317190556這行代碼。
最后我們運(yùn)行一下項目,點(diǎn)擊button,效果如下。可以看到,我們成功的通過java代碼調(diào)用了C++的代碼,并返回Hello World From JNI!!!!!這個字符串。
那我們生成的動態(tài)庫(.so文件)都在哪里呢?點(diǎn)開app--->build--->intermediates--->ndk--->debug--->libs,可以看到各個平臺對應(yīng)的動態(tài)庫都已經(jīng)生成了。
到此這篇關(guān)于如何在Android Studio下進(jìn)行NDK開發(fā)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Android Studio下NDK開發(fā)內(nèi)容請搜索好吧啦網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持好吧啦網(wǎng)!
相關(guān)文章:
1. PHP循環(huán)與分支知識點(diǎn)梳理2. 讀大數(shù)據(jù)量的XML文件的讀取問題3. 利用CSS3新特性創(chuàng)建透明邊框三角4. 解析原生JS getComputedStyle5. JSP+Servlet實(shí)現(xiàn)文件上傳到服務(wù)器功能6. ASP基礎(chǔ)入門第三篇(ASP腳本基礎(chǔ))7. css代碼優(yōu)化的12個技巧8. ASP刪除img標(biāo)簽的style屬性只保留src的正則函數(shù)9. ASP實(shí)現(xiàn)加法驗(yàn)證碼10. jsp+servlet實(shí)現(xiàn)猜數(shù)字游戲
