LZ-Says：半夜睡覺滾了地上了，無奈之下醒來了，想想最近幾天因為一個括號導致JNI遲遲不能開展，心里面無奈又崩潰，索性直接起來整完得了~
前言
當前畢業的時候，感覺自己掌握了全世界，隨著參加工作的時間一天天的增長，突然覺得丫的，啥都不會啊，要學的東西還是太多太多了。不過近來被飛大姐洗腦成功，<font color=#FF0000>萬事不過幾行代碼而已，干它~
So 今天為大家帶來簡單的jni配置，使用，以及運行我們的第一個簡單小demo`
Hi Jni
總是再說jni，jni，那么jni到底是什么東西，我們一起來看看：
JNI是Java Native Interface的縮寫，它提供了若干的API實現了Java和其他語言的通信（主要是C&C++）。從Java1.1開始，JNI標準成為java平臺的一部分，它允許Java代碼和其他語言寫的代碼進行交互。
JNI標準至少要保證本地代碼能工作在任何Java 虛擬機環境。
下面為大家附上官方Android平臺架構圖：
<center>可以看到Android上層的Application和ApplicationFramework都是使用Java編寫，底層包括系統和使用眾多的Libraries都是C/C++編寫的，所以上層Java要調用底層的C/C++函數庫必須通過Java的JNI來實現。
Jni使用場景
當你開始著手準備一個使用JNI的項目時，請確認是否還有替代方案。應用程序使用JNI會帶來一些副作用。下面給出幾個方案，可以避免使用JNI的時候，達到與本地代碼進行交互的效果：
1、JAVA程序和本地程序使用TCP/IP或者IPC進行交互。
2、當用JAVA程序連接本地數據庫時，使用JDBC提供的API。
3、JAVA程序可以使用分布式對象技術，如JAVA IDL API。
這些方案的共同點是，JAVA和C處于不同的線程，或者不同的機器上。這樣，當本地程序崩潰時，不會影響到JAVA程序。
下面這些場合中，同一進程內JNI的使用無法避免：
1、程序當中用到了JAVA API不提供的特殊系統環境才會有的特征。而跨進程操作又不現實。
2、你可能想訪問一些己有的本地庫，但又不想付出跨進程調用時的代價，如效率，內存，數據傳遞方面。
3、JAVA程序當中的一部分代碼對效率要求非常高，如算法計算，圖形渲染等。
<font color=#FF0000>總之，只有當你必須在同一進程中調用本地代碼時，再使用JNI。
Jni缺陷
一旦使用JNI，JAVA程序就喪失了JAVA平臺的兩個優點：
1、程序不再跨平臺。要想跨平臺，必須在不同的系統環境下重新編譯本地語言部分。
2、程序不再是絕對安全的，本地代碼的不當使用可能導致整個程序崩潰。一個通用規則是，你應該讓本地方法集中在少數幾個類當中。這樣就降低了JAVA和C之間的耦合性
Jni作用
JNI可以這樣與本地程序進行交互：
1、你可以使用JNI來實現“本地方法”（native methods），并在JAVA程序中調用它們。
2、JNI支持一個“調用接口”（invocation interface），它允許你把一個JVM嵌入到本地程序中。本地程序可以鏈接一個實現了JVM的本地庫，然后使用“調用接口”執行JAVA語言編寫的軟件模塊。
簡單了解以上內容后，我們開啟正題，在Android開發中，我們該怎么使用jni，或者說是在Android Studio中，我們該怎么使用jni呢？表急，往下瞅瞅~
話說，我們開發android應用程序基礎不就是下載官方相關的SDK，ADT啥啥啥的，同理jni也一樣。
現在為大家簡單介紹NDK~如下。
Hi NDK
Android NDK 是一套允許使用原生代碼語言（例如 C 和 C++）實現部分應用的工具集。在開發某些類型應用時，這有助于重復使用以這些語言編寫的代碼庫。
同理，官方也為我們提供了一個小例子，簡單走馬觀花看一下：
public class MyActivity extends Activity {
/**
* 使用 C/C++ 語言實現的原生方法
*/
public native void computeFoo();
}
native方法，當年看到這個東西感覺好高大上，沒想到而今我也能玩玩，哈哈，GGG~
官方對于NDK是這樣說的：
NDK 不適用于大多數初學的 Android 編程者，對許多類型的 Android 應用沒什么價值。 因為它不可避免地會增加開發過程的復雜性，所以通常不值得使用。 但如果您需要執行以下操作，它可能很有用：
從設備獲取卓越性能以用于計算密集型應用，例如游戲或物理模擬；
重復使用您自己或其他開發者的 C 或 C++ 庫。
丫的，爺兒們好奇瞅瞅不行啊？
行~！
哈哈~
簡單有個印象后，我們開始配置相關內容，為什么要說這個配置呢，主要有以下幾個原因：
雖說配置是傻瓜式無腦操作，但是對于LZ小白這樣的人來說，依然覺得是一件很高大上的事兒，何況，丫的，連配置都不會，還開發個卵子？
凡事兒親歷親為，不經歷，怎能有成長？
配置之前，我們還需要了解我們需要配置or下載哪兒些工具，以及這些東西都是干嘛的，不然稀里糊涂的，糟心。
同理，我們也需要去簡單了解下使用NDK好處：
1、代碼的保護。由于apk的java層代碼很容易被反編譯，而C/C++庫反匯難度較大；
2、可以方便地使用現存的開源庫。大部分現存的開源庫都是用C/C++代碼編寫的；
3、提高程序的執行效率。將要求高性能的應用邏輯使用C開發，從而提高應用程序的執行效率；
4、便于移植。用C/C++寫得庫可以方便在其他的嵌入式平臺上再次使用。
NDK以及所需構建工具簡介
NDK：這個還需要再說嘛？
CMake：外部構建工具；
CMake是一個開源的跨平臺系列工具，旨在構建，測試和打包軟件。
CMake用于使用簡單的平臺和編譯器獨立的配置文件來控制軟件編譯過程，并生成可以在選擇的編譯環境中使用的本地makefile和工作空間。
CMack工具套件由Kitware創建，以響應對開源項目（如ITK和VTK）的強大的跨平臺構建環境的需求。
官方地址:https://cmake.org/ 有興趣可以簡單了解下~
- LLDB：Android Studio 上面調試本地代碼的工具
LLDB是下一代高性能調試器。它被構建為一組可重用的組件，可以高度利用較大的LLVM項目中的現有庫，例如Clang表達式解析器和LLVM反匯編程序。
在Mac OS X中，LLDB是Xcode中的默認調試器，支持在桌面和iOS設備和模擬器上調試C，Objective-C和C ++。
LLDB項目中的所有代碼都可以使用標準的 LLVM許可證（一種開放源代碼“BSD風格”）許可證。
LLDB目前將調試信息轉換成clang類型，以便它可以利用clang編譯器基礎架構。這允許LLDB在表達式中支持最新的C，C++，Objective C和Objective C ++語言特性和運行時間，而無需重新實現任何此功能。在編寫表達式的函數，拆卸指令和提取指令詳細信息等時，還可以利用編譯器來處理所有ABI細節。
主要優點包括：
- C，C ++，Objective C的最新語言支持 ；
- 可以聲明局部變量和類型的多行表達式；
- 支持時使用JIT表達式；
- 當JIT不能使用時，評估表達式中間表示（IR）
以上簡單了解下就好了，至于為啥要這么搞，就是為了方便以后有需要直接翻出來看看~
NDK配置(包含構建工具，調試工具)
<font color=#FF0000>下載安裝NDK，有倆種方式，其實都一樣，只是一個需要手動下載，解壓，配置目錄，一個Android Studio自動完成以上操作。
配置NDK倆種方式
手動下載NDK
NDK下載地址如下：
https://developer.android.google.cn/ndk/downloads/index.html
大家可自行選擇相應版本進行下載。
下載完成后，解壓本地目錄，在Android Studio中配置路徑即可，如下圖所示：
<center>強大的Android Studio走起~
1.點擊Project Structure，選擇 Download Android NDK；
<center>2.耐心等待吧，LZ下載比較快，解壓比較慢~
3.下載解壓完成，自動錄入地址，省事兒哈~
<center>到此，關于NDK下載安裝倆種方式圖解完畢~
我們看一下ndk目錄各個作用，簡單了解下。
- docs: 幫助文檔
build/tools：linux的批處理文件platforms：編譯c代碼需要使用的頭文件和類庫prebuilt：預編譯使用的二進制可執行文件sample：jni的使用例子source：ndk的源碼toolchains：工具鏈ndk-build.cmd:編譯打包c代碼的一個指令，需要配置系統環境變量
配置構建工具以及調試工具
1.如下圖所示，點擊SDK Manager，選擇下載安裝CMake以及LLDB；
<center>簡單看一下版本信息，果斷OK~
<center>沒啥可說的，等待，不過分分鐘搞定~
<center>到此，基本配置已完成，但是如何查驗NDK是否成功安裝了呢？
配置下環境變量瞅瞅唄~
配置環境變量
復制NDK地址，按如下圖示進行操作即可。
cmd直接輸入ndk-build回車
<center>在這里吐槽下LZ之前遇到的坑。
LZ目錄習慣命名為HLQWorkSofe(Android) or HLQWorkSofe(Java)，在之前從來沒有出現過問題，但是在NDK時候，卻怎么也不行，最后無奈下只能把()去掉。
問題截圖如下：
<center><font color=#FF0000>搞得LZ都快放棄了，最后一試，好了，給我郁悶的，大家注意啊~
創建個項目玩一玩
創建項目時，記得勾選下面的Include C++ support哦~
導入C++支持庫，不然沒法玩哈~
<center>
一路next下之后，關于最后一步選擇時，在此作特殊說明下。
<center>C++ Standard：使用下拉列表選擇您希望使用哪種 C++ 標準。選擇 Toolchain Default 會使用默認的 CMake 設置；
Exceptions Support：如果您希望啟用對 C++ 異常處理的支持，請選中此復選框。如果啟用此復選框，Android Studio 會將 -fexceptions 標志添加到模塊級 build.gradle 文件的 cppFlags 中，Gradle 會將其傳遞到 CMake；
Runtime Type Information Support：如果您希望支持 RTTI，請選中此復選框。如果啟用此復選框，Android Studio 會將 -frtti 標志添加到模塊級 build.gradle 文件的 cppFlags 中，Gradle 會將其傳遞到 CMake。
點擊Finish之后，我們稍等片刻~
查看默認生成例子
<center>下面我們一起來探究下官方提供的例子，看看從例子中我們能得知什么對我們有用的信息。
從上圖可看到，和以前唯一不同的就是多出了cpp目錄以及External Build Files倆個目錄，那么這倆個都有什么用呢？一起來看看。
cpp 目錄存放所有 native code 的地方，包括源碼，頭文件，預編譯項目等。對于新項目，Android Studio 創建了一個 C++ 模板文件：native-lib.cpp，并且將該文件放到了你的 app 模塊的 src/main/cpp/ 目錄下。這份模板代碼提供了一個簡答的 C++ 函數：stringFromJNI()，該函數返回一個字符串：”Hello from C++”
External Build Files 目錄是存放 CMake 或 ndk-build 構建腳本的地方。有點類似于 build.gradle 文件告訴 Gradle 如何編譯你的 APP 一樣，CMake 和 ndk-build 也需要一個腳本來告知如何編譯你的 native library。對于一個新的項目，Android Studio 創建了一個 CMake 腳本：CMakeLists.txt，并且將其放到了你的 module 的根目錄下
首先還是來看看代碼吧，比較直觀也比較好理解。
1.查看activity代碼
package cn.hlq.hlqjnipro;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
// Used to load the 'native-lib' library on application startup.
static {
System.loadLibrary("native-lib");
}
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// Example of a call to a native method
TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.sample_text);
tv.setText(stringFromJNI());
}
/**
* A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,
* which is packaged with this application.
*/
public native String stringFromJNI();
}
首先static靜態塊去加載so庫，本地編寫native方法，調用方法輸出內容。
2.查看native-lib.cpp代碼
#include <jni.h>
#include <string>
extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_cn_hlq_hlqjnipro_MainActivity_stringFromJNI(
JNIEnv* env,
jobject /* this */) {
std::string hello = "Hello from C++";
return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}
簡單可以看到，首先定義hello變量，之后return。
3.查看CMakeLists.txt
簡單的翻譯了下，如有不正之處歡迎指出`
# 使用Android Studio使用CMake的更多信息,閱讀文檔:https://d.android.com/studio/projects/add-native-code.html
# 設置CMake的最低版本構建本機所需庫
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
# 創建和名稱庫,使它是靜態的或共享,并提供了相對路徑的源代碼
# 可以定義多個圖書館,CMake將為你構建這些內容
# Gradle自動與你的APK包共享庫
add_library( # 設置庫名稱
native-lib
# 集庫作為一個共享庫
SHARED
# 提供了一個相對路徑你的源文件
src/main/cpp/native-lib.cpp )
# 搜索指定預先構建的庫和存儲路徑變量。因為CMake包括系統庫搜索路徑中默認情況下,只需要指定想添加公共NDK庫的名稱，在CMake驗證庫之前存在完成構建
find_library( # 設置path變量的名稱
log-lib
# 在CMake定位前指定的NDK庫名稱
log )
# 指定庫CMake應該鏈接到目標庫中，可以鏈接多個庫，比如定義庫，構建腳本，預先構建的第三方庫或者系統庫
target_link_libraries( # 指定目標庫
native-lib
# 目標庫到日志庫的鏈接 包含在NDK
${log-lib} )
一開始還覺的差不多點呢，結果看到這里越來越蒙圈，還是先運行一下，看看結果吧。
按照剛才的簡單分析，這個demo輸出的結果應該為：Hello from C++ 。一起來驗證一下唄~
<center>嗯，確實，輸出了，有些似懂非懂的，繼續研究~
經過查詢，發現一個之前從未關注的內容，那就是從編譯到運行示例 APP 的流程到底是怎樣呢，如下：
- Gradle 調用外部構建腳本，也就是 CMakeLists.txt；
- CMake 會根據構建腳本的指令去編譯一個 C++ 源文件，也就是 native-lib.cpp，并將編譯后的產物扔進共享對象庫中，并將其命名為 libnative-lib.so，然后 Gradle 將其打包到 APK 中；
- 在運行期間，APP 的 MainActivity 會調用 System.loadLibrary() 方法，加載 native library。而這個庫的原生函數，stringFromJNI()，就可以為 APP 所用了；
- MainActivity.onCreate() 方法會調用 stringFromJNI()，然后返回 “Hello from C++”，并更新 TextView 的顯示；
注意：Instant Run 并不兼容使用了 native code 的項目。Android Studio 會自動禁止 Instant Run 功能。
如果你想驗證一下 Gradle 是否將 native library 打包進了 APK，你可以使用 APK Analyzer：
選擇 Build > Analyze APK。
從 app/build/outputs/apk/ 路徑中選擇 APK，并點擊 OK。
如下圖，在 APK Analyzer 窗口中，選擇 lib/<ABI>/，你就可以看見 libnative-lib.so
轉自：http://blog.csdn.net/wl9739/article/details/52607010
仿造demo來一下，首先布局中新增一個TextView，activity中編寫一個native方法，調用native方法并輸出結果，如下：
TextView tv1 = (TextView) findViewById(R.id.sample_text_1);
tv1.setText(hlqFromJNI());
public native String hlqFromJNI();
在cpp中這么玩下：
#include <jni.h>
#include <string>
extern "C" {
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_cn_hlq_hlqjnipro_MainActivity_stringFromJNI(
JNIEnv *env,
jobject /* this */) {
std::string hello = "Hello from C++";
return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_cn_hlq_hlqjnipro_MainActivity_hlqFromJNI(
JNIEnv *env,
jobject /* this */) {
std::string hello = "真惡心啊 Fuck";
return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}
}
大家有沒有注意到Java_cn_hlq_hlqjnipro_MainActivity_hlqFromJNI這個名稱，方法名必須為Java_包名全路徑_方法名
運行結果如下：
<center>一般情況下，Gradle 會將你的本地庫構建成 .so 文件，然后將其打包到你的 APK 中。如果你想 Gradle 構建并打包某個特定的 ABI 。你可以在你的 module 層級的 build.gradle 文件中使用 ndk.abiFilters 標簽來指定他們：
android {
...
defaultConfig {
...
externalNativeBuild {
cmake {...}
// or ndkBuild {...}
}
ndk {
// Specifies the ABI configurations of your native
// libraries Gradle should build and package with your APK.
abiFilters 'x86', 'x86_64', 'armeabi', 'armeabi-v7a',
'arm64-v8a'
}
}
buildTypes {...}
externalNativeBuild {...}
}
提供給別人使用
ReBuild Project之后，將生成好的so庫提供有需要的人即可，不過要記得調用的時候包名要一致，不然會報一個找不到so的問題。
LZ簡單寫了一個測試demo，如下圖：
<center>運行結果如下：
<center>比較惡心的就是包名這塊，等以后再看看有沒有好的解決辦法吧。
拓展APP構建流程
查看官方文檔中，突然發現有關構建流程內容，一起了解下，如下：
構建流程涉及許多將您的項目轉換成 Android 應用軟件包 (APK)的工具和流程。構建流程非常靈活，因此了解它的一些底層工作原理會很有幫助。
典型 Android 應用模塊的構建流程圖如下：
典型 Android 應用模塊的構建流程通常依循下列步驟：
1.編譯器將您的源代碼轉換成 DEX（Dalvik Executable) 文件（其中包括運行在 Android 設備上的字節碼），將所有其他內容轉換成已編譯資源；
2.APK 打包器將 DEX 文件和已編譯資源合并成單個 APK。不過，必須先簽署 APK，才能將應用安裝并部署到 Android 設備上；
3.APK 打包器使用調試或發布密鑰庫簽署您的 APK：
a. 如果您構建的是調試版本的應用（即專用于測試和分析的應用），打包器會使用調試密鑰庫簽署您的應用。Android Studio 自動使用調試密鑰庫配置新項目；
b. 如果您構建的是打算向外發布的發布版本應用，打包器會使用發布密鑰庫簽署您的應用
4.在生成最終 APK 之前，打包器會使用 zipalign 工具對應用進行優化，減少其在設備上運行時的內存占用
構建流程結束時，您將獲得可用來進行部署、測試的調試 APK，或者可用來發布給外部用戶的發布 APK。
參考文獻
- http://baike.baidu.com/link?url=QrA-HKewzfPKP5UejCXH8JhE4yQs5MhwG6EBYI8imO9k8zYIlM0h2DYffNSqdK8dG6LZLfT0dK5ocK2NEsOUJq ；
- http://blog.csdn.net/tongseng/article/details/53005123；
- http://www.cnblogs.com/bastard/archive/2012/05/19/2508913.html；
- http://blog.csdn.net/baidu_26352053/article/details/53931045；
- https://developer.android.google.cn/ndk/guides/concepts.html；
- https://developer.android.google.cn/studio/build/index.html;
- http://blog.csdn.net/wl9739/article/details/52607010
結束語
這篇文章寫的夠揪心，個人感覺亂糟糟的，實際學習的時候也是亂糟糟的，幾乎都是靠著各種搜索，況且還有一些不靠譜的博文誤導或者說是版本有些老。
望觀看者海涵`有問題及時溝通。
