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Android的NDK开发

2013年03月25日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4689字 ⁄ 字号 评论关闭

Android JNI简介与调用流程

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 * author:conowen@大钟                                                                                                                          
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 * 注:本文为原创,仅作为学习交流使用,转载请标明作者及出处。      

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1、JNI简介

JNI全称为Java Native Interface(JAVA本地调用)。从Java1.1开始,JNI成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码(如C&C++)进行交互。并非从Android发布才引入JNI的概念的。

2、JNI与NDK

        简单来说,Android的NDK提供了一些交叉编译工具链和Android自带的库,这些Android的库可以让开发者在编写本地语言的程序时调用。而NDK提供的交叉编译工具链就对已经编写好的C&C++代码进行编译,生成库。

        当然了,你也可以自己搭建交叉编译环境,而不用NDK的工具和库。然后生成库,只要规范操作,一样可以生成能让JAVA层成功调用的库文件的。

         

       利用NDK进行编译本地语言可以参考这篇博文:http://blog.csdn.net/conowen/article/details/7522667

       

3、JNI  调用流程

         众所周知,Android的应用层的类都是以Java写的,这些Java类编译为Dex文件之后,必须靠Dalvik虚拟机( Virtual Machine)来执行。假如在执行java程序时,需要载入C&C++函数时,Dalvik虚拟机就会去加载C&C++的库,(System.loadLibrary("libName");)让java层能顺利地调用这些本地函数。需要清楚一点,这些C&C++的函数并不是在Dalvik虚拟机中运行的,所以效率和速度要比在Dalvik虚拟机中运行得快很多。

       Dalvik虚拟机成功加载库之后,就会自动地寻找库里面的JNI_OnLoad函数,这个函数用途如下:

(1)告诉Dalvik虚拟机此C库使用哪一个JNI版本。如果你的库里面没有写明JNI_OnLoad()函数,VM会默认该库使用最老的JNI 1.1版本。但是新版的JNI做了很多的扩充,也优化了一些内容,如果需要使用JNI的新版功能,就必须在JNI_OnLoad()函数声明JNI的版本。如

[java] view
plain
copy

  1. result = JNI_VERSION_1_4;  

当没有JNI_OnLoad()函数时,Android调试信息会做出如下提示(No JNI_OnLoad found)

[java] view
plain
copy

  1. 04-29 13:53:12.184: D/dalvikvm(361): Trying to load lib /data/data/com.conowen.helloworld/lib/libHelloWorld.so 0x44edea98  
  2. 04-29 13:53:12.204: D/dalvikvm(361): Added shared lib /data/data/com.conowen.helloworld/lib/libHelloWorld.so 0x44edea98  
  3. 04-29 13:53:12.204: D/dalvikvm(361): No JNI_OnLoad found in /data/data/com.conowen.helloworld/lib/libHelloWorld.so 0x44edea98, skipping init  



(2)因为Dalvik虚拟机加载C库时,第一件事是调用JNI_OnLoad()函数,所以我们可以在JNI_OnLoad()里面进行一些初始化工作,如注册JNI函数等等。注册本地函数,可以加快java层调用本地函数的效率。

另外:与JNI_OnLoad()函数相对应的有JNI_OnUnload()函数,当虚拟机释放该C库时,则会调用JNI_OnUnload()函数来进行善后清除动作。

4、例子

(关于jni里面的数据类型转换与常用jni方法下一篇博文介绍)

下面以havlenapetr的FFmpeg工程里面的onLoad.cpp为例详细说一下:

  1. //onLoad.cpp文件  
  2.   
  3. #define TAG "ffmpeg_onLoad"  
  4.   
  5. #include <stdlib.h>  
  6. #include <android/log.h>  
  7. #include "jniUtils.h"  
  8.   
  9. extern "C" {  
  10.   
  11. extern int register_android_media_FFMpegAVRational(JNIEnv *env);  
  12.   
  13. #ifdef BUILD_WITH_CONVERTOR  
  14. extern int register_android_media_FFMpeg(JNIEnv *env);  
  15. #endif  
  16.   
  17. extern int register_android_media_FFMpegAVFormatContext(JNIEnv *env);  
  18. extern int register_android_media_FFMpegAVInputFormat(JNIEnv *env);  
  19.   
  20. }  
  21.   
  22. extern int register_android_media_FFMpegAVCodecContext(JNIEnv *env);  
  23. extern int register_android_media_FFMpegUtils(JNIEnv *env);  
  24. extern int register_android_media_FFMpegAVFrame(JNIEnv *env);  
  25.   
  26. #ifdef BUILD_WITH_PLAYER  
  27. extern int register_android_media_FFMpegPlayerAndroid(JNIEnv *env);  
  28. #endif  
  29.   
  30. static JavaVM *sVm;  
  31.   
  32. /* 
  33.  * Throw an exception with the specified class and an optional message. 
  34.  */  
  35. int jniThrowException(JNIEnv* env, const char* className, const char* msg) {  
  36.     jclass exceptionClass = env->FindClass(className);  
  37.     if (exceptionClass == NULL) {  
  38.         __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,  
  39.                 TAG,  
  40.                 "Unable to find exception class %s",  
  41.                         className);  
  42.         return -1;  
  43.     }  
  44.   
  45.     if (env->ThrowNew(exceptionClass, msg) != JNI_OK) {  
  46.         __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,  
  47.                 TAG,  
  48.                 "Failed throwing '%s' '%s'",  
  49.                 className, msg);  
  50.     }  
  51.     return 0;  
  52. }  
  53.   
  54. JNIEnv* getJNIEnv() {  
  55.     JNIEnv* env = NULL;  
  56.     if (sVm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {  
  57.         __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,  
  58.                             TAG,  
  59.                             "Failed to obtain JNIEnv");  
  60.         return NULL;  
  61.     }  
  62.     return env;  
  63. }  
  64.   
  65. /* 
  66.  * Register native JNI-callable methods. 
  67.  * 
  68.  * "className" looks like "java/lang/String". 
  69.  */  
  70. int jniRegisterNativeMethods(JNIEnv* env,  
  71.                              const char* className,  
  72.                              const JNINativeMethod* gMethods,  
  73.                              int numMethods)  
  74. /*从com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer.cpp文件跳到此,完成最后的注册 
  75.  * 向 Dalvik虚拟机(即AndroidRuntime)登记传过来的参数gMethods[]所含的本地函数 
  76.  */  
  77. {  
  78.     jclass clazz;  
  79.   
  80.     __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "Registering %s natives\n", className);  
  81.     clazz = env->FindClass(className);  
  82.     if (clazz == NULL) {  
  83.         __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, "Native registration unable to find class '%s'\n", className);  
  84.         return -1;  

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