Android Studio 編寫JNI有兩種方式

1. 通過(guò)ndk-build編寫，和eclipse類似，需要配置Android.mk、Application.mk文件。之前的一些開(kāi)源庫(kù)還是使用此種方式編寫.so，因此還是需要了解此種方式。
2. 通過(guò)cmake 編寫，Android Studio 2.2（含）之后引入更方便的cmake，需要配置CMakeLists.txt。
   下面我們就通過(guò)實(shí)例一步步了解這兩種方式異同點(diǎn)。

ndk-build

首先下載ndk，可以在單獨(dú)下載ndk包，解壓到本地目錄，再將工程里配置ndk路徑至解壓的目錄，或者直接在Android Studio里下載，下載解壓成功后，自動(dòng)配置路徑，無(wú)需手動(dòng)配置。Android Studio里下載方式如下：

下載ndk

配置路徑：

配置ndk路徑

ndk準(zhǔn)備好后，接下來(lái)開(kāi)始專注于工程本身。
首先創(chuàng)建一個(gè)Android Library Module
創(chuàng)建一個(gè)加法器功能的類：CalNum

public class CalNum {
    //暴露給外界的接口
    public float testAdd(float a, float b) {
        return addFloat(a, b);
    }

    //通過(guò)jni，調(diào)用c/c++ 函數(shù)
    private static native float addFloat(float a, float b);
}

上面的addFloat是本地方法，該怎么實(shí)現(xiàn)呢？我們知道C語(yǔ)言需要一個(gè)頭文件（.h）聲明函數(shù)原型，需要一個(gè)源文件（.c）實(shí)現(xiàn)函數(shù)功能，因此需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)文件。

1. 創(chuàng)建頭文件
   先了解下我們的工程目錄結(jié)構(gòu)

TestJni/testnum/src/main/java

TestJni是工程名，testnum是Module名，java目錄下存放的是純java代碼。
頭文件需要聲明addFloat函數(shù)，jni函數(shù)名比較特殊，通過(guò)javah -jni命令生成。
進(jìn)入Android Studio Terminal，cd 到 java 目錄，執(zhí)行如下命令：

javah -jni com.fish.testnum.CalNum

• com.fish.testnum 是包名
• CalNum 是本地方法所在類的類名

• javah 命令需要配置java jre環(huán)境變量
  該命令成功在java目錄下生成.h文件

  
  
  .h文件
  
  

  之前生成的.h文件所在目錄是臨時(shí)的，我們一般會(huì)將c/c++文件放入一個(gè)特定目錄：jni，因此我們需要?jiǎng)?chuàng)建jni目錄，右鍵點(diǎn)擊Module：

  
  
  創(chuàng)建jni目錄
  
  將之前的.h文件拷貝到j(luò)ni目錄下（生成的目錄名為"jni"，Android Studio 展示時(shí)為"cpp"，下面提到的jni等同cpp）。有了.h文件，現(xiàn)在我們來(lái)編寫.c文件，在jni目錄下創(chuàng)建.c文件，右鍵點(diǎn)擊jni：
  
  創(chuàng)建.c文件
  
  實(shí)現(xiàn).c文件函數(shù)功能：
  
  .c文件功能
  
  

  該函數(shù)功能實(shí)際就是計(jì)算兩個(gè)數(shù)加結(jié)果。
  好了，現(xiàn)在已經(jīng)文成.h和.c文件的編寫，那么如何將c文件編寫為.so文件呢？這個(gè)時(shí)候就需要借助Android.mk和Application.mk文件了，這兩個(gè)文件通過(guò)特定語(yǔ)法配置一些參數(shù)，這些文件將決定如何生成一個(gè)makefile文件，編譯器就會(huì)依據(jù)makefile文件編譯c源文件，最終生成.so文件。
  如何編寫Android.mk文件呢？在jni目錄下新建Android.mk文件：

  
  
  Android.mk
• LOCAL_PATH 指的是當(dāng)前目錄
• include $(CLEAR_VARS) 指的是清空變量
• LOCAL_MODULE := calnum 指的是生成.so文件的名稱，全稱：libcalnum.so
• LOCAL_SRC_FILES 指的是待編譯的源文件

• include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 指的是生成的庫(kù)類型，這里是動(dòng)態(tài)庫(kù)
  Android.mk 還有其它語(yǔ)法參數(shù)，這里就不展開(kāi)說(shuō)明了。
  如何編寫Application.mk文件呢？在jni目錄下新建Application.mk文件。

  
  
  Application.mk
• APP_ABI 指的是生成哪些cpu架構(gòu)支持的.so文件，all表示所有支持的架構(gòu)，如果只需要生成某一種或幾種平臺(tái)支持的.so，填相應(yīng)的名字即可，比如x86、armeabi-v7a等。

ps：經(jīng)測(cè)試，這里無(wú)論怎么填，都默認(rèn)生成所有支持平臺(tái)的.so。

至此，jni目錄下的文件已經(jīng)準(zhǔn)備齊全：

jni目錄

這時(shí)候我們開(kāi)始make module，然而令人失望的是卻是報(bào)錯(cuò)，原因是我們僅僅準(zhǔn)備了jni相關(guān)文件，編譯器并不知道如何去操作jni文件，而我們又知道Android.mk記錄這編譯相關(guān)東西，因此應(yīng)當(dāng)先讓編譯器找到Android.mk文件。
在module的build.gradle里，android層級(jí)內(nèi)，指定Android.mk位置：

    externalNativeBuild {
        ndkBuild {
            path "src/main/jni/Android.mk"
        }
    }

這里需要注意的是路徑的確定

"src/main/jni/Android.mk"
build.gradle在app 目錄下，而Android.mk 在/src/main/jni/ 目錄下，因此需要通過(guò)上級(jí)目錄索引到Android.mk

這個(gè)時(shí)候我們?cè)賛ake module，成功了！那么生成的.so文件在哪呢？首先定位到app build/intermediates 目錄下，搜索".so"文件，經(jīng)過(guò)篩選，找到如下目錄：

build/intermediates/ndkBuild/debug/obj/local

該目錄下文件為：

生成.so

每個(gè)目錄下有對(duì)應(yīng)平臺(tái)的.so庫(kù)，如下：

.so

要查看ndk支持的abi，定位到ndk目錄下，執(zhí)行ndk-which命令，即可輸出該版本ndk支持的abi。

上面我們說(shuō)了支持的平臺(tái)不夠多，但是我們還想減少支持的平臺(tái)數(shù)呢，這時(shí)候需要在module build.gradle android { {defaultConfig xxx}} 添加如下代碼：

ndk {
      // Specifies the ABI configurations of your native
      // libraries Gradle should build and package with your APK.
      abiFilters "x86", "x86_64", "armeabi-v7a",
                   "arm64-v8a"
    }

想要生成哪個(gè)平臺(tái)，填其名字即可。
現(xiàn)在.so文件已經(jīng)生成，另一個(gè)模塊如何調(diào)用呢？記得我們創(chuàng)建模塊的時(shí)候是創(chuàng)建了Android Library，也就是說(shuō)我們module編譯成了.jar文件，該.jar文件負(fù)責(zé)調(diào)用.so文件里的函數(shù)，并且.jar文件暴露給外界模塊接口，外界模塊間接調(diào)用了.so，整個(gè)流程下來(lái)就完成了一個(gè)最簡(jiǎn)單的jni編程、實(shí)例調(diào)用。那具體怎么配置module調(diào)用呢？有兩種方法：

1、調(diào)用者工程內(nèi)直接依賴Android Library module，優(yōu)點(diǎn)是方便調(diào)試，前提是我們有Android Library module源碼
2、 調(diào)用者工程內(nèi)依賴.jar包，現(xiàn)成的第三方庫(kù)一般以jar包形式提供。

下面分別簡(jiǎn)要說(shuō)明兩者的配置方式

• 直接依賴module:

  
  
  選擇依賴
  
  

  選中Module dependency，選擇需要依賴的module，確定后，再到調(diào)用者的module build.gradle里查看：

  
  
  依賴module
  
  最后一項(xiàng)就是之前界面操作的結(jié)果。

• 間接依賴module:
  先找到j(luò)ar包，定位到libary module app/build/intermediates 目錄下，搜索".jar"，
  最后定位到：build/intermediates/packaged-classes/debug 目錄下的class.jar，就是我們要找的jar包，可以將之改為比較好記名字，這里改為calnum.jar，將該文件拷貝至調(diào)用者module app/lib目錄下，再在調(diào)用者module里引入該.jar包，依然可以通過(guò)界面操作依賴：

  
  
  選擇依賴
  
  

  選中jar dependency，選擇需要依賴的jar，確定后，再到調(diào)用者的module build.gradle里查看：

  
  
  依賴jar
  
  最后一項(xiàng)就是之前界面操作的結(jié)果。
  jar包依賴已經(jīng)搞定，還有so庫(kù)呢？也是有兩種方式，對(duì)應(yīng)上面和兩種依賴jar包方式：
• 直接依賴module
  這種方式下不用配置so庫(kù)位置

• 間接依賴module
  定位到調(diào)用者module src/main 目錄下，新建文件夾，名為："jniLibs“，然后將之前生成的各個(gè)平臺(tái)的so庫(kù)放入該文件夾下：

  
  
  jniLibs
  
  

  當(dāng)然，如果不想放在該目錄下，也可以和jar包一起放在"libs"文件夾下，前提是需要在build.gradle android 層級(jí)下指明so庫(kù)的位置

    sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['libs']
        }
    }

至此，jar包和so庫(kù)都準(zhǔn)備好了，調(diào)用者就可以調(diào)用暴露出來(lái)的接口進(jìn)行訪問(wèn)了。

        btnNdk.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                CalNum calNum = new CalNum();
                String toast = calNum.testAdd(20, 30) + " nukbuild";
                Toast.makeText(MainActivity.this, toast, Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });

其中calNum 類就是jar包種的類

jar包里的類

cmake

通過(guò)上面ndk-build方式可知，需要我們配置Android.mk Application.mk文件，比較繁瑣。Google為此推出了新的編譯方式-cmake，那么cmake需要怎么做呢？
首先下載cmake工具

cmake工具

其次，新建project的時(shí)候，會(huì)有一個(gè)c++支持選項(xiàng)，勾選即可。project創(chuàng)建完畢后，會(huì)發(fā)現(xiàn)比沒(méi)勾選時(shí)多了幾個(gè)文件：
1、src/main 目錄下新建了jni文件夾，并且預(yù)先放置了一個(gè)cpp文件：

native-lib.cpp

cmakelists.txt

我們來(lái)看看該文件里邊的語(yǔ)法：

cmakelists.txt 內(nèi)容

• add_library
  native-lib 指的是要生成的庫(kù)名稱
  SHARED 指的是生成的庫(kù)為動(dòng)態(tài)庫(kù)
  src/main/cpp/native-lib.cpp 指的是需要編譯的源文件
• find_library 配置的是需要依賴的外部庫(kù)

• target_link_libraries 配置的是最終將多個(gè)庫(kù)鏈接起來(lái)
  3、build.gradle 新增了幾項(xiàng)配置：

  
  
  build.gradle
  
  

  配置 cmake 編譯參數(shù)等。

        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
            }
        }

讓編譯器知道CMakeLists.txt 位置

    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }

注：第三點(diǎn)是手動(dòng)新增的，新建的project并沒(méi)有，編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)，加上第三點(diǎn)解決編譯報(bào)錯(cuò)問(wèn)題。

至此，cmake方式編譯jni配置工作就完成了，只需要簡(jiǎn)單的勾選就可以支持ndk編程，是不是覺(jué)得比之前方便多了。也許你會(huì)問(wèn)，創(chuàng)建工程時(shí)忘了添加c++支持，后面有需要編譯jni怎么辦呢？還是按照上面的方法，手動(dòng)添加：

1、下載cmake工具
2、新建jni，編寫.c/.h 、c++源文件
3、新建CMakeLists.txt，配置其中參數(shù)
4、配置build.gradle

ndk-build方式和cmake方式編寫簡(jiǎn)單入門jni程序已經(jīng)梳理完畢，總結(jié)幾個(gè)比較關(guān)鍵的點(diǎn)：

1、兩種方式需要哪些配置文件容易搞混亂（相對(duì)來(lái)說(shuō)，具體配置文件語(yǔ)法都可以查得到，反而比較簡(jiǎn)單）
2、配置時(shí)路徑容易搞糊涂，實(shí)際上只要厘清當(dāng)前配置文件所在的位置、待指向的配置的文件所在的位置，相對(duì)位置就整明白了，進(jìn)而填上相對(duì)索引即可訪問(wèn)

最后，整個(gè)效果圖：

效果

本文基于Android Studio 3.2 NDK 20