JNI及Android JNI 开发基本知识和具体操作步骤

转自：http://doandroid.info/jni_and_android_jni_details/

目录：

1 JNI基础知识

2 Android中的JNI

3 我们在写JNI时候，一些容易出现的问题

4 Android中一个简单的例子

5 Android中交叉编译最新版libjpeg-8d的例子

6 C++编写JNI的不同之处

7 后记

8 参考文章

1 JNI基础知识

JNI是Java native interface的简写，可以译作Java原生接口。Java可以通过JNI调用C/C++的库，这对于那些对性能要求比较高的Java程序无疑是一个福音。

在Sun的官方提供了一个详细的文档，关于Java中JNI的基本对象方法以及使用说明。英文好的兄弟可以下载下来直接看。从开发的角度，基本差不多，问题的关键是语法、资源的释放、复杂对象的传递问题。

中文版相关下载地址：http://download.csdn.net/detail/ZFZF294990051/3477828

本文附上本地下载：

jni.doc.tar

JNI开发的基本步骤见下图(请单独点击打开)：





2 Android中的JNI

Android中使用JNI,是Android NDK编程的一个媒介，在开发中，Android的版本必须高于1.5才可以使用JNI编程。当然，现在市面上的机器都满足。

其基本的使用方式为：

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static { System.loadLibrary("HelloWorld"); } private native String Hello();

使用上面的定义后，我们就可一像使用本地的java类函数一样调用Hello了，这个函数返回String对象。

这里需要提到的一点就是在JNI里面，有两个很重要的函数

上面的函数是指如果我们需要在加载SO库或者释放SO库的时候，需要额外处理，可以加在这里。

在Android中，我们如果编译了一个APK，可以使用javah 自动生成相应的JNI的C实现头文件。但是，跟单独使用javac编译文件不同的时候，我们需要额外指定android.jar库的路径。否则会出现奇怪的错误。下面是两个典型的错误。

当我们编译完毕后，使用 javah com.jouhu.HelloWorld，会出现如下错误：

Error: Could not find class file for ‘com.jouhu.HelloWorld’.

解决办法：

javah -classpath /root/workspace/HelloWorld/bin/classes com.jouhu.HelloWorld

请注意，由于我们Android编译后，会将.class文件放到classes目录下面，如果我们在bin目录下，执行，还会报上面的错误的。这里非常关键。

当我们使用上面的方法编译后，出现如下错误：

Error: cannot access android.app.Activity

class file for android.app.Activity not found

解决方法，附加android.jar库的地址：

javah -classpath /opt/android-sdk-linux/platforms/android-8/android.jar:/root/workspace/HelloWorld/bin/classes com.jouhu.HelloWorld

至此，我们就会生成文件com_jouhu_HelloWorld.h

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/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include /* Header for class com_jouhu_HelloWorld */ #ifndef _Included_com_jouhu_HelloWorld #define _Included_com_jouhu_HelloWorld #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif #undef com_jouhu_HelloWorld_MODE_PRIVATE #define com_jouhu_HelloWorld_MODE_PRIVATE 0L #undef com_jouhu_HelloWorld_MODE_WORLD_READABLE #define com_jouhu_HelloWorld_MODE_WORLD_READABLE 1L #undef com_jouhu_HelloWorld_MODE_WORLD_WRITEABLE #define com_jouhu_HelloWorld_MODE_WORLD_WRITEABLE 2L #undef com_jouhu_HelloWorld_MODE_APPEND #define com_jouhu_HelloWorld_MODE_APPEND 32768L #undef com_jouhu_HelloWorld_BIND_AUTO_CREATE #define com_jouhu_HelloWorld_BIND_AUTO_CREATE 1L #undef com_jouhu_HelloWorld_BIND_DEBUG_UNBIND #define com_jouhu_HelloWorld_BIND_DEBUG_UNBIND 2L #undef com_jouhu_HelloWorld_BIND_NOT_FOREGROUND #define com_jouhu_HelloWorld_BIND_NOT_FOREGROUND 4L #undef com_jouhu_HelloWorld_CONTEXT_INCLUDE_CODE #define com_jouhu_HelloWorld_CONTEXT_INCLUDE_CODE 1L #undef com_jouhu_HelloWorld_CONTEXT_IGNORE_SECURITY #define com_jouhu_HelloWorld_CONTEXT_IGNORE_SECURITY 2L #undef com_jouhu_HelloWorld_CONTEXT_RESTRICTED #define com_jouhu_HelloWorld_CONTEXT_RESTRICTED 4L #undef com_jouhu_HelloWorld_RESULT_CANCELED #define com_jouhu_HelloWorld_RESULT_CANCELED 0L #undef com_jouhu_HelloWorld_RESULT_OK #define com_jouhu_HelloWorld_RESULT_OK -1L #undef com_jouhu_HelloWorld_RESULT_FIRST_USER #define com_jouhu_HelloWorld_RESULT_FIRST_USER 1L #undef com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_DISABLE #define com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_DISABLE 0L #undef com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_DIALER #define com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_DIALER 1L #undef com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_SHORTCUT #define com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_SHORTCUT 2L #undef com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_SEARCH_LOCAL #define com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_SEARCH_LOCAL 3L #undef com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_SEARCH_GLOBAL #define com_jouhu_HelloWorld_DEFAULT_KEYS_SEARCH_GLOBAL 4L /* * Class: com_jouhu_HelloWorld * Method: printJNI * Signature: ()Ljava/lang/String; */ JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_jouhu_HelloWorld_printJNI (JNIEnv *, jobject); #ifdef __cplusplus } #endif #endif

接下来，我们就可以根据定义，去实现printJNI函数了。

这里还有一个问题需要注意的就是：

我们使用NDK-Build生成的文件是libhelloworld.so，我们在使用System.loadLibrary的时候，参数只需要到helloworld,而不需要把lib和.so加上。

编写Android.mk文件

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//一般都是这行 LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) //代码文件 LOCAL_SRC_FILES:=com_jouhu_HelloWorld.c //包含的头文件 LOCAL_C_INCLUDES := $(JNI_H_INCLUDE) //生成的so库名称 LOCAL_MODULE := libhelloworld LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils LOCAL_PRELINK_MODULE := false include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

3 我们在写JNI时候，一些容易出现的问题，参考文章

内存释放，各种类型数据的转换

jbytearray转c++byte数组

jbyteArray 转 c++中的BYTE[]

char* 转jstring

jbyteArray 转 char *

更多的请参考原文，本文仅摘录部分用的比较多的。

4 Android中一个简单的例子

4.1 使用Eclipse创建一个HelloWorld的Activity的程序。

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package com.jouhu; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.util.Log; public class HelloWorld extends Activity { private static final String TAG = "HelloWorld"; static { System.loadLibrary("helloworld"); } private native String printJNI(); /** Called when the activity is first created. */ @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); Log.d(TAG, "Activity call JNI: " + printJNI()); } }

4.2 在虚拟机中运行一次，系统会在/root/workspace/HelloWorld/bin/classes/com/jouhu目录生成相应的class文件

4.3 进入命令行的/root/workspace/HelloWorld/bin目录

执行

javah -classpath /opt/android-sdk-linux/platforms/android-8/android.jar:/root/workspace/HelloWorld/bin/classes com.jouhu.HelloWorld

4.4 将会在/bin目录生成一个com_jouhu_HelloWorld.h文件

4.5 在/root/workspace/HelloWorld目录建立jni目录

4.6 将刚才生成的com_jouhu_HelloWorld.h拷贝到jni目录下

4.7 创建com_jouhu_HelloWorld.cpp文件

4.8 创建 Android.mk文件

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LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES:=com_jouhu_HelloWorld.cpp LOCAL_C_INCLUDES := $(JNI_H_INCLUDE) LOCAL_MODULE := libhelloworld LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils LOCAL_PRELINK_MODULE := false include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

4.9 打开命令行 进入目录/root/workspace/HelloWorld/jni

4.10 执行ndk-build

4.11 结果

1 2	root@ubuntu:~/workspace/HelloWorld/jni# ndk-build Compile++ thumb : helloworld libs/armeabi/libhelloworld.so

4.12 adb install HelloWorld.apk 即可看到结果了。

5 Android中交叉编译libjpeg的例子

5.1 下载最新的jpeg-8d源代码

5.2 创建Android Project

5.3 编写native加载函数代码

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package com.jouhu; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; public class AndroidJpeg8DActivity extends Activity { static { System.loadLibrary("jpegtest"); } public native String jpegTest(); /** Called when the activity is first created. */ @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); } }

5.4 虚拟机中执行程序(主要目的是为了生成class文件)

5.5 使用javah生成.h文件

javah -classpath /opt/android-sdk-linux/platforms/android-8/android.jar:/root/workspace/AndroidJpeg8D/bin/classes com.jouhu.AndroidJpeg8DActivity

5.6 拷贝生成的com_jouhu_AndroidJpeg8DActivity.h文件到项目的jni目录，并编写.cpp文件

5.7 编写Android.mk文件(在jni目录一个Android.mk以及jpeg-8d目录的Android.mk)

jni目录的Android.mk文件

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# Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project # # Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); # you may not use this file except in compliance with the License. # You may obtain a copy of the License at # # http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 # # Unless required by applicable law or agreed to in writing, software # distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, # WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. # See the License for the specific language governing permissions and # limitations under the License. # LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES := com_jouhu_AndroidJpeg8DActivity.cpp LOCAL_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)/jpeg8d LOCAL_STATIC_LIBRARIES := libjpeg LOCAL_MODULE := jpegtest #LOCAL_LDLIBS := -llog include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) include $(LOCAL_PATH)/jpeg-8d/Android.mk

jpeg-8d/Android.mk

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LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_ARM_MODE := arm LOCAL_SRC_FILES := \ jaricom.c jcapimin.c jcapistd.c jcarith.c jccoefct.c jccolor.c \ jcdctmgr.c jchuff.c jcinit.c jcmainct.c jcmarker.c jcmaster.c \ jcomapi.c jcparam.c jcprepct.c jcsample.c jctrans.c jdapimin.c \ jdapistd.c jdarith.c jdatadst.c jdatasrc.c jdcoefct.c jdcolor.c \ jddctmgr.c jdhuff.c jdinput.c jdmainct.c jdmarker.c jdmaster.c \ jdmerge.c jdpostct.c jdsample.c jdtrans.c jerror.c jfdctflt.c \ jfdctfst.c jfdctint.c jidctflt.c jidctfst.c jidctint.c jquant1.c \ jquant2.c jutils.c jmemmgr.c # the assembler is only for the ARM version, don't break the Linux sim ifneq ($(TARGET_ARCH),arm) ANDROID_JPEG_NO_ASSEMBLER := true endif LOCAL_MODULE:= libjpeg include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)

注意上面LOCAL_SRC_FILES的所有文件从jpeg-8d目录下的Makefile中拷贝而来，不是自己敲上去的，这样可以保证不会又问题。

5.8 ndk-build编译

root@ubuntu:~/workspace/AndroidJpeg8D/jni# ndk-build

Compile arm : jpeg <= jaricom.c

Compile arm : jpeg <= jcapimin.c

Compile arm : jpeg <= jcapistd.c

Compile arm : jpeg <= jcarith.c

Compile arm : jpeg <= jccoefct.c

Compile arm : jpeg <= jccolor.c

Compile arm : jpeg <= jcdctmgr.c

Compile arm : jpeg <= jchuff.c

Compile arm : jpeg <= jcinit.c

Compile arm : jpeg <= jcmainct.c

Compile arm : jpeg <= jcmarker.c

Compile arm : jpeg <= jcmaster.c

Compile arm : jpeg <= jcomapi.c

Compile arm : jpeg <= jcparam.c

Compile arm : jpeg <= jcprepct.c

Compile arm : jpeg <= jcsample.c

Compile arm : jpeg <= jctrans.c

Compile arm : jpeg <= jdapimin.c

Compile arm : jpeg <= jdapistd.c

Compile arm : jpeg <= jdarith.c

Compile arm : jpeg <= jdatadst.c

Compile arm : jpeg <= jdatasrc.c

Compile arm : jpeg <= jdcoefct.c

Compile arm : jpeg <= jdcolor.c

Compile arm : jpeg <= jddctmgr.c

Compile arm : jpeg <= jdhuff.c

Compile arm : jpeg <= jdinput.c

Compile arm : jpeg <= jdmainct.c

Compile arm : jpeg <= jdmarker.c

Compile arm : jpeg <= jdmaster.c

Compile arm : jpeg <= jdmerge.c

Compile arm : jpeg <= jdpostct.c

Compile arm : jpeg <= jdsample.c

Compile arm : jpeg <= jdtrans.c

Compile arm : jpeg <= jerror.c

Compile arm : jpeg <= jfdctflt.c

Compile arm : jpeg <= jfdctfst.c

Compile arm : jpeg <= jfdctint.c

Compile arm : jpeg <= jidctflt.c

Compile arm : jpeg <= jidctfst.c

Compile arm : jpeg <= jidctint.c

Compile arm : jpeg <= jquant1.c

Compile arm : jpeg <= jquant2.c

Compile arm : jpeg <= jutils.c

Compile arm : jpeg <= jmemmgr.c

StaticLibrary : libjpeg.a

SharedLibrary : libjpegtest.so

Install : libjpegtest.so => libs/armeabi/libjpegtest.so

5.9 执行

5.10 可以使用libjpeg库了

6 C++编写JNI的不同之处

具体可以参考Simon的文章和这篇。

在Android自身的调用中，大都采用这种方式。

7 后记

很早就想写这篇文章，碍于一些事情，耽搁了很久，另外，本文也仅仅是涵盖了一些基本和简单的方面。很多深入的地方，还有待继续探讨，如果有什么更好的建议，欢迎提出。本文很多知识也是来自网络整理，这里需要特别感谢simon兄的文章。另外要说明的就是，在我们的ndk目录里面有一些例子，大家可以参考。本文对应的目录为/opt/android-ndk-r7b/samples