Android NDK開發簡介

     最近因爲項目的須要，使用到了Android的NDK技術，對項目核心算法跨平臺的移植。簡答而言，就是使用C對原來的算法進行了改進，並集成到原來的app項目裏。

     從前的項目一直沒有使用NDK進行開發的機會，於是一直仰慕那些技術大牛們關於NDK以及C/C++開發而寫的文章，以爲很深奧，於是一直蠢蠢欲動。

     其實NDK的開發並不複雜，就入門而言甚至能夠說是easy job，以爲它難是難於C/C++代碼的編寫與調試。這個是我最近從事NDK開發的一點感覺！

     首先，咱們要弄懂幾個概念，何爲NDK，它和SDK以及JNI有什麼關係？請前看下圖：

   

JNI （Java Native Interface），Java的本地接口

      JNI是Java衆多開發技術中的一門，意在利用本地代碼，爲Java程序提供更高效，更靈活的拓展。應用場景包括：對運行效率敏感的算法實現、跨平臺應用移植、調用系統的底層驅動、調用硬件等。儘管Java一向以其良好的跨平臺性而著稱，但真正的跨平臺之王，應該是C/C++，由於當前世上90%的系統都是基於C/C++編寫的。Java的跨平臺，是以犧牲效率換來對多種平臺的兼容性，於是JNI能夠說是Java短板的補充！舉一例子說明，當前流行的移動操做系統Android，一直被說系統操做的流暢性不如IOS，緣由在於Android的App是基於Java開發的，IOS的是基於Object-C開發的，區別在於一樣的操做，在IOS上一條指令完成，在Android上則須要多大三條指令才能完成（數據來自於網絡，不必定準確）！因而在Android JellyBean版本中，Google爲其引入ProjectButter（黃油計劃），在應用層大量使用了本地庫，並優化了系統的架構，以提高Android系統總體的操做反應！

咔咔，JNI的介紹就先說到這裏，總之，JNI是一門技術，是Java Code和C/C++ Code聯繫的橋樑！

JNI開發的流程

一、編寫Java Code，以下面的例子：

public class MainActivity extends Activity {

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		
		Toast.makeText(getApplicationContext(), sayHellow(), Toast.LENGTH_LONG).show();
	}
	
	public native String sayHellow();  //調用本地方法
	
	static {
              System.loadLibrary("Scgps_Client");  //加載本地共享庫
        }

}

二、編寫C/C++ Code，以下面的例子：

#include 
#include 

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_scgps_client_MainActivity_sayHellow(JNIEnv* env, jobject thiz)
{
	const char * ret = "Hellow Form Ndk";
        return (*env)->NewStringUTF(env, ret);
}

三、編譯 C/C++ Code，成功並獲得本地共享庫

    本地共享庫是Linux下的叫法，文件擴展名是.so，windows下叫動態連接庫，文件擴展名是.dll。前面說到C/C++纔是跨平臺之王，這就是其中的道理，面對不一樣的平臺，編譯不一樣的結果。相對於Java的一次編譯處處運行的跨平臺性犧牲運行效率，C/C++的跨平臺性則是犧牲編譯時間以及編譯的難度。這裏的編譯難度是指爲適應不一樣平臺而作的編譯過程的調整，這個活的難度可大可小，還不必定成功，視乎平臺的兼容性以及支持。說到這裏，不免會有人噴了：說什麼跨平臺性，這麼複雜還不穩定！的確C/C++的跨平臺性是有侷限性的，可是縱觀當前的各類平臺和系統，有哪家是不支持C/C++本地開發的？只是各自提供的底層API和編譯條件不一樣而已，只須要調整一下C/C++的編譯代碼，經過編譯便可運行，難道也不是一件美事?

四、編譯並打包Java

    把本地共享庫放置到Java項目的指定目錄，通常是libs文件件，Android的項目是libs/armeabi(armeabi是對應的平臺，後面會詳講)，而後編譯Java的代碼便可運行！

NDK，（Native develop kit），本地開發工具包 

    NDK是Google爲Android進行本地開發而放出的一個本地開發工具，包括Android的Native API、公共庫以及編譯工具，注意，NDK須要Android 1.5版本以上的支持哦。

    按照上圖的解說，NDK處在開發流程的編譯環節，對，簡單來講，NDK是JNI開發的一個擴展工具包！針對Android平臺，其支持的設備型號繁多，單單就設備的核心CPU而言，都有三大類：ARM、x86和MIPS，何況ARM又分爲ARMv5和ARMv7等等，爲什麼Android又能適配如此之多的設備？接着JNI開發流程的話，利用NDK，咱們能夠針對不一樣的手機設備，編譯出對應可運行的本地共享庫了，至於如何使用NDK進行編譯、開發，咱們留做下次再進行探討。

SDK，（Standard Develop Kit），標準開發包

    SDK是Google提供的Android標準開發工具包，裏面包含了完整的API文檔，各Android版本的開發庫，Android的虛擬機以及Android的打包工具等。衆所周知，Android的應用開發語言是Java，App的運行時是Delvik Runtime，屬於JVM的改良版本，官方說Delvik VM更適用於移動設備。通常而言，因爲Google的SDK提供了強大又完善的API，開發通常需求的應用，SDK足矣。然而前面已經說過，Java的運行效率引起了很多問題，於是纔有了JNI技術的存在，那SDK和NDK的關係是怎樣的呢？見下圖解說，能夠說，NDK是SDK的一個補充。

   

SDK，JNI，NDK的開發流程

   這個開發流程大體與JNI的開發流程差很少，下面我再詳細說明一下每一個環節：

   SDK開發，編寫Java代碼，調用各類Android的API實現功能，編寫含有native關鍵字的代碼開始JNI；

   JNI開發，按照 JNI編碼規範，編寫與Java交互的本地代碼，通常就是數據類型的轉換，把C/C++的數據類轉換成Java能識別的，或反過來。也由於這樣子，我認爲JNI其實就是Adapter，做爲數據轉換層而存在，具體JNI的通常操做，我以後再分享；

   C/C++開發，編碼實現業務邏輯，或調用NDK提供的本地API或庫，完成Android平臺上特定功能的開發、封裝；

   NDK編譯，編寫.mk文件，編譯調試，最後修改.mk文件，針對特定的平臺（ARM/x86）作編譯結果的優化；

   最後就是SDK編譯、打包，上真機調試了...

 

   本篇博客的內容均是我的在開發工做中的一些感悟及心得，鑑於本人認知有限，若有不實，請留言告知，望見諒。

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