NDK開發－簡介&環境搭建(Eclipse，Android Studio)

NDK簡介

NDK（Native Development Kit）是一套工具集，容許你在Android應用中嵌入c或c++。

使用NDK的好處主要有如下4點：

• 安全：因爲apk的java層代碼很容易被反編譯，而C/C++庫反匯難度較大。

• 重用：能夠方便地使用現存的開源庫。大部分現存的開源庫都是用C/C++代碼編寫的。

• 效率：將要求高性能的應用邏輯使用C開發，從而提升應用程序的執行效率。

• 移植：用C/C++寫得庫能夠方便在其餘的嵌入式平臺上再次使用。

---

NDK關鍵詞

ndk-build:

這個shell構建腳本是NDK的核心。

• 它決定須要去構建什麼
• 生成二進制文件
• 拷貝二進制文件到項目目錄

Native shared libraries:

本地共享庫，本地代碼通過編譯後生成的二進制文件.so``.dll

Native static libraries:

本地靜態庫，用來鏈接其餘代碼庫

Java Native Interface (JNI):

Java平臺的重要特性，容許Java代碼和其餘本地語言進行交互，如c/c++

Application Binary Interface (ABI)::

定義了二進制文件（尤爲是.so文件）如何運行在相應的系統平臺上。在Android系統上，每一種CPU架構對應一個ABI：
armeabi（默認），armeabi-v7a，x86，mips，arm64- v8a，mips64，x86_64。

Android.mk:

必備組件，在jni文件夾下，用來描述NDK構建系統。ndk-build腳本從該文件中讀取定義的模塊，名字和須要編譯的資源文件等。

Application.mk:

可選構建文件，和Android.mk同樣，放在jni目錄下，這個文件列舉和描述了你應用模塊所需的東西，如指定的ABIs編譯平臺，工具鏈等。

---

編寫NDK流程

---

Eclipse中NDK使用流程

• 建立Android項目，建立java文件，並聲明本地方法

• 編譯，獲得.class文件

• 使用javah命令，生成jni目錄和.h頭文件

• 在jni目錄下建立c/c++文件，引入頭文件，編寫本地方法的實現

• 建立Android.mk，用來描述你要在jni目錄下生成的本地庫

• 建立Application.mk（可選）來配置目標ABIs, toolchain, release/debug mode, STL等

• 使用ndk-build腳本將c/c++文件編譯成本地庫.so

• 打包，運行程序

---

Android Studio使用流程（Deprecated）

如今Anroid Studio已經支持全新的NDK使用，舊的方法已經被標爲廢棄。但新方法還在實驗階段，因此舊方法依舊重要！

建立java文件，並聲明本地方法

public class JNIHelper {
    public static native String getStringFromNative();
}

編譯，獲得.class文件

生成地址：YourApplication\app\build\intermediates\classes\debug

根據生成的class文件，利用javah 生成對應的 .h頭文件

打開termianl執行：
javah -d jni -classpath /Users/DeanGuo/TestNDK/app/build/intermediates/classes/debug com.dean.testndk. JNIHelper

成功後會生成一個jni目錄，目錄下會有一個com_dean_testndk_JNIHelper.h頭文件：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_dean_testndk_JNIHelper */

#ifndef _Included_com_dean_testndk_JNIHelper
#define _Included_com_dean_testndk_JNIHelper
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/* * Class: com_dean_testndk_JNIHelper * Method: getStringFromNative * Signature: ()Ljava/lang/String; */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_dean_testndk_JNIHelper_getStringFromNative
  (JNIEnv *, jclass);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

編寫c/c++文件，來實現頭文件中的方法

#include "com_dean_testndk_JNIHelper.h"

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_dean_testndk_JNIHelper_getStringFromNative
  (JNIEnv * env, jobject jclass) {
    return (*env)->NewStringUTF(env, "return from native c");
  }

編譯生成.so文件

傳統方法是使用Android.mk，Application.mk進行配置，最後經過ndk-build腳原本生產.so本地庫。
使用Android Studio能夠將配置和執行腳本的工做都交給Gradle。

打開工程的build.gradle配置文件，在defaultConfig中添加ndk標籤用來配置.so的名字和abi架構，以下：

defaultConfig {
        applicationId "com.dean.testndk"
        minSdkVersion 14
        targetSdkVersion 23
        versionCode 1
        versionName "1.0"

        ndk{
            moduleName "test"           //生成的so名字
            abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86"  //指定abi體系結構下的so庫，不指定使用默認方案
            //  stl "stlport_shared"
            //  ldLibs "log", "z", "m"
            //  cFlags "-I/some/include/path"  
        }
    }

目前須要在grade.properties中添加android.useDeprecatedNdk=true（由於目前Android Studio推出了新的ndk支持，下一篇會講到）

生成好的so文件能夠在app/build/intermediates/ndk/debug/lib中看到。

編寫代碼，打包執行

本地庫已經生成，如今就經過代碼來加載使用了：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    static {
        System.loadLibrary("test");
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Log.i("ndk_log : ", JNIHelper.getStringFromNative());
    }
}

執行後控制檯打印：I/ndk_log :: return from native c

---

總結：

相比Eclipse，使用Android Stuido更加直觀方便。「基本」能夠忽略Android.mk，Application.mk的編寫與配置。而新版的NDK支持將更增強大，將會在下一篇文章介紹。