Android NDK开发（1）----- Java与C互相调用实例详解

一、概述

对于大部分应用开发者来说可能都不怎么接触到NDK，但如果涉及到硬件操作的话就不得不使用NDK了。使用NDK还有另一个原因，就是C/C++的效率比较高，因此我们可以把一些耗时的操作放在NDK中实现。

关于java与c/c++的互相调用，网上有一大堆的文章介绍。但仔细观察可以发现，基本都是讲在java中调用一个本地方法，然后由该本地方法直接返回一个参数给java（例如，在java中定义的本地方法为private int callJNI(int i)）。但在大多数时候要求的并不是由开发者在java层主动去调JNI中的函数来返回想要的数据，而是由JNI主动去调java中的函数。举个最简单的例子，Android中的Camera，图像数据由内核一直往上传到java层，然而这些数据的传递并不需要开发者每一次主动去调用来JNI中的函数来获取，而是由JNI主动传给用java中方法，这类似于Linux驱动机制中的异步通知。
二、要求

用NDK实现Java与C/C++互调，实现int，string，byte[]这三种类型的互相传递。
三、实现

下面的实现中，每次java调用JNI中的某个函数时，最后会在该函数里回调java中相应的方法而不是直接返回一个参数。可能你会觉得这不还是每次都是由开发者来主动调用吗，其实这只是为了讲解而已，在实际应用中，回调java中的方法应该由某个事件（非java层）来触发。

新建工程MyCallback，修改main.xml文件，在里面添加3个Button，分别对应3种类型的调用和3个TextView分别显示由JNI回调java时传给java的数据。完整的main.xml文件如下：

[html] view
plaincopy

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="fill_parent"

android:orientation="vertical" >

<Button

android:id="@+id/intbutton"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="传给JNI一个整数1"

/>

<TextView

android:id="@+id/inttextview"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="接收到的整数："

/>

<Button

android:id="@+id/stringbutton"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="传给JNI一个字符A"

/>

<TextView

android:id="@+id/stringtextview"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="接收到的字符："

/>

<Button

android:id="@+id/arraybutton"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="传给JNI一个数组12345"

/>

<TextView

android:id="@+id/arraytextview"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="接收到的数组："

/>

</LinearLayout>

修改MyCallbackActivity.java文件，定义了一个Handler，当JNI回调java的方法时，用来发送消息；实现3个Button的监听。如下：

[java] view
plaincopy

package com.nan.callback;

import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

import android.os.Handler;

import android.os.Message;

import android.view.View;

import android.widget.Button;

import android.widget.TextView;

public class MyCallbackActivity extends Activity

{

private Button intButton = null;

private Button stringButton = null;

private Button arrayButton = null;

private TextView intTextView = null;

private TextView stringTextView = null;

private TextView arrayTextView = null;

private Handler mHandler = null;

/** Called when the activity is first created. */

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState)

{

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.main);

intButton = (Button)this.findViewById(R.id.intbutton);

//注册按钮监听

intButton.setOnClickListener(new ClickListener());

stringButton = (Button)this.findViewById(R.id.stringbutton);

//注册按钮监听

stringButton.setOnClickListener(new ClickListener());

arrayButton = (Button)this.findViewById(R.id.arraybutton);

//注册按钮监听

arrayButton.setOnClickListener(new ClickListener());

intTextView = (TextView)this.findViewById(R.id.inttextview);

stringTextView = (TextView)this.findViewById(R.id.stringtextview);

arrayTextView = (TextView)this.findViewById(R.id.arraytextview);

//消息处理

mHandler = new Handler()

{

@Override

public void handleMessage(Message msg)

{

switch(msg.what)

{

//整型

case 0:

{

intTextView.setText(msg.obj.toString());

break;

}

//字符串

case 1:

{

stringTextView.setText(msg.obj.toString());

break;

}

//数组

case 2:

{ byte[] b = (byte[])msg.obj;

arrayTextView.setText(Byte.toString(b[0])+Byte.toString(b[1])+Byte.toString(b[2])+Byte.toString(b[3])+Byte.toString(b[4]));

break;

}

}

}

};

}

//按钮监听实现

public class ClickListener implements View.OnClickListener

{

@Override

public void onClick(View v)

{

// TODO Auto-generated method stub

switch(v.getId())

{

case R.id.intbutton:

{

//调用JNI中的函数

callJNIInt(1);

break;

}

case R.id.stringbutton:

{

//调用JNI中的函数

callJNIString("你好A");

break;

}

case R.id.arraybutton:

{

//调用JNI中的函数

callJNIByte(new byte[]{1,2,3,4,5});

break;

}

}

}

}

//被JNI调用，参数由JNI传入

private void callbackInt(int i)

{

Message msg = new Message();

//消息类型

msg.what = 0;

//消息内容

msg.obj = i;

//发送消息

mHandler.sendMessage(msg);

}

//被JNI调用，参数由JNI传入

private void callbackString(String s)

{

Message msg = new Message();

//消息类型

msg.what = 1;

//消息内容

msg.obj = s;

//发送消息

mHandler.sendMessage(msg);

}

//被JNI调用，参数由JNI传入

private void callbackByte(byte[] b)

{

Message msg = new Message();

//消息类型

msg.what = 2;

//消息内容

msg.obj = b;

//发送消息

mHandler.sendMessage(msg);

}

//本地方法，由java调用

private native void callJNIInt(int i);

private native void callJNIString(String s);

private native void callJNIByte(byte[] b);

static

{

//加载本地库

System.loadLibrary("myjni");

}

}

最后就是本篇随笔的“重头戏”，在工程的根目录下新建jni文件夹，在里面添加一个Android.mk文件和一个callback.c文件，Android.mk文件如下：

[cpp] view
plaincopy

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := myjni

LOCAL_SRC_FILES := callback.c

LOCAL_LDLIBS := -llog

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

callback.c文件如下：

[plain] view
plaincopy

#include <string.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/ioctl.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <jni.h>

#include <android/log.h>

#define LOGI(...) ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native-activity", __VA_ARGS__))

#define LOGW(...) ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_WARN, "native-activity", __VA_ARGS__))

/**********传输整数*************

*/

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_nan_callback_MyCallbackActivity_callJNIInt( JNIEnv* env, jobject obj , jint i)

{

//找到java中的类

jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/nan/callback/MyCallbackActivity");

//再找类中的方法

jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callbackInt", "(I)V");

if (mid == NULL)

{

LOGI("int error");

return;

}

//打印接收到的数据

LOGI("from java int: %d",i);

//回调java中的方法

(*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid ,i);

}

/********传输字符串*************

*/

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_nan_callback_MyCallbackActivity_callJNIString( JNIEnv* env, jobject obj , jstring s)

{

//找到java中的类

jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/nan/callback/MyCallbackActivity");

//再找类中的方法

jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callbackString", "(Ljava/lang/String;)V");

if (mid == NULL)

{

LOGI("string error");

return;

}

const char *ch;

//获取由java传过来的字符串

ch = (*env)->GetStringUTFChars(env, s, NULL);

//打印

LOGI("from java string: %s",ch);

(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, s, ch);

//回调java中的方法

(*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid ,(*env)->NewStringUTF(env,"你好haha"));

}

/********传输数组(byte[])*************

*/

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_nan_callback_MyCallbackActivity_callJNIByte( JNIEnv* env, jobject obj , jbyteArray b)

{

//找到java中的类

jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/nan/callback/MyCallbackActivity");

//再找类中的方法

jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callbackByte", "([B)V");

if (mid == NULL)

{

LOGI("byte[] error");

return;

}

//获取数组长度

jsize length = (*env)->GetArrayLength(env,b);

LOGI("length: %d",length);

//获取接收到的数据

int i;

jbyte* p = (*env)->GetByteArrayElements(env,b,NULL);

//打印

for(i=0;i<length;i++)

{

LOGI("%d",p[i]);

}

char c[5];

c[0] = 1;c[1] = 2;c[2] = 3;c[3] = 4;c[4] = 5;

//构造数组

jbyteArray carr = (*env)->NewByteArray(env,length);

(*env)->SetByteArrayRegion(env,carr,0,length,c);

//回调java中的方法

(*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid ,carr);

}

利用ndk-build编译生成相应的库。代码都非常简单，思路在一开始的时候已经说明了，下面看运行结果。

分别点击三个按钮，效果如下：



再看看LogCat输出：



可见两个方向（java<--->JNI）传输的数据都正确。