Netbeans玩轉ndk

1.       引言

這兩天研究了下ndk開發，由於公司android播放器，後續開發須要調用底層so庫，網上查了不少資料全都是eclipse，可是我用的是netbeans只好自行研究，ndk很簡單，baidu一下資料不少，若是你是一個有經驗的程序員，分分鐘就能夠搞定，編譯出一個so來。

主要問題就在於如何將so與apk打包到一塊兒。

Eclipse是經過ADT插件自動完成的，也能夠本身編寫ant腳本，經過ant打包，這就不在本文範圍內了。

1.1. 目的

讓習慣netbeans的程序員，排斥eclipse的程序員可以順利的完成他們的android開發，也讓像學習ndk開發的人可以快速入門

 

1.2. 可能閱讀者

有VC基礎，想搞android開發的開發的技術人員

使用netbeans的android開發人員（通常也都是VC轉過來的，由於VS IDE和NetbeansIDE風格比較類似）

2.       開發工具體系

Netbeans：

本教程使用的是6.8，但不限於6.8版本（自行下載安裝）

用於開發android app

Ndk開發環境：

用於開發供app調用的so本地庫

Windows開發環境包含如下2個軟件包

n  Ndk開發包android-ndk-r8d-windows.zip

下載連接http://dl.google.com/android/ndk/android-ndk-r8d-windows.zip

若是打不開，能夠進入下載頁面

http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html#download下載

n  Linux模擬環境cygwin

http://www.cygwin.com/

2.1. 搭建安裝環境

第2步.         下載Ndk開發包

第3步.         解壓到任意位置（本例：F:\ndk）目錄結構如圖

第4步.         Ndk安裝就完成了，該安裝cygwin了

第5步.         下載cygwin.zip，這個是網絡安裝器，下載好有900多M就不打包在本教程中了

第6步.         安裝cygwin,選擇第一個，從網上下載安裝，如圖

                    

第7步.         設置安裝目錄，如圖

第8步.         設置下載到安裝文件保存位置，如圖

安裝完成後，本地就有下載好的包，之後在別的機器從新安裝時就能夠選擇第3項，從本地安裝，選者這裏設置的目錄

第9步.         而後一直默認懸想，一直下一步，到如圖步驟，選擇一個下載站點，通常選擇163速度還能夠

第10步.     選擇要安裝的模塊，只要安裝Devel就夠了，如圖

第11步.     等待安裝完成吧，大小是900多M

第12步.     驗證cygwin安裝

n  運行安裝目錄下的「Cygwin.bat」，第一次運行時，它會自動建立用戶信息，用戶信息存放在「.\Cygwin\home」中。

n  在運行「Cygwin.bat」打開的命令行窗口輸入：「cygcheck -c cygwin」命令，會打印出當前Cygwin的版本和運行狀態，若是status是ok的話，則cygwin運行正常。

n  分別輸入：「make –v」和，「gcc –v」命令若是檢測成功，會有make和gcc相關版本信息打印出來。

如圖

第13步.     Ndk開發環境搭建完成

第14步.     在系統環境變量中配置ndk目錄（可選的操做，主要是爲了方便），如圖

cygwin是linux模擬環境，訪問windows磁盤的方式是/cygdrive/盤符

2.2. 嘗試編譯一個so

直接使用附帶jni例子

進入目錄F:\ndk\\jni目錄

編譯hello-jni

編譯後就會生成so文件了，這個文件就能夠供android應用程序調用

 

2.3. 在netbeans建立的android項目中使用剛纔編譯出來的so本地庫

第1步.         建立android項目calljni

第2步.         添加HelloJni類，代碼以下

package com.example.hellojni;

 

public class HelloJni

{

    /* A native method that is implemented by the

     * 'hello-jni' native library, which is packaged

     * with this application.

     */

    public native String  stringFromJNI();

 

    /* this is used to load the 'hello-jni' library on application

     * startup. The library has already been unpacked into

     * /data/data/com.example.hellojni/lib/libhello-jni.so at

     * installation time by the package manager.

     */

    static {

        System.loadLibrary("hello-jni");

    }

}

第3步.         在MainActivity類中添加調用代碼

    public void onCreate(Bundle icicle) {

        super.onCreate(icicle);

        // ToDo add your GUI initialization code here       

        lib.stringFromJNI();

        TextView  tv = new TextView(this);

        tv.setText( lib.stringFromJNI() );

        setContentView(tv);

}

第4步.         將so文件添加到工程目錄\lib\armeabi下，添加後so位置如圖

第5步.         Netbeans區別於eclipes的關鍵步驟

1)        編輯F:\ndk\calljni\nbproject\build-impl.xml文件

2)        找到name="-sign"的target， 也就是執行apkbuild的target

3)        在全部指令以前，加入如下指令，執行aapt將so打包進apk_

<exec executable="${aapt}" failonerror="true">

     <arg value="a"/>

     <arg value="${dist.apk}_"/>

     <arg value="lib/armeabi/libhello-jni.so"/>

</exec>

 

若是有多個so須要打包進去，就多添加幾條以上指令

 

這一步就是幫助netbeans的用戶解決，如何把so文件打包進apk中這個難題。

你們都知道Apk就是一個zip格式的包，可是你不能直接將so文件打包進編譯出來的apk中，由於apk是要簽名纔有效的，裏面有簽名文件如圖中，打開查看，是經過hash算法計算出來的，因此必須在簽名以前，把so文件打包進去一塊兒簽名，因此必須本身修改項目的編譯腳本文件（其實就是ant編譯腳本）。

 

 

 

第6步.         編譯項目生成calljni.apk，在模擬器運行結果如圖

2.4. ndk開發體系相關

1.  什麼是NDK？

NDK 提供了一系列的工具，幫助開發者快速開發C/C++的動態庫（so文件），經過mk 文件隔離CPU、平臺、ABI 等差別，開發人員只須要簡單修改mk 文件（指出「哪些文件須要編譯」、「編譯特性要求」等），就能夠建立出so，使你能夠在你的Android程序當中用Java語言（JNI）調用這些c/c++代碼.

 

Google明確聲明該API是穩定的，在後續全部版本中都穩定支持當前發佈的API。從該版本的NDK中看出，這些API支持的功能很是有限，包含有：C標準庫（libc）、標準數學庫（libm）、壓縮庫（libz）、Log庫（liblog）

2.  so文件必須使用ndk編譯？

不是，能夠直接在linux下編譯so，可是你得確保你所使用的api是操做系統所支持，就是上面google聲明中說的ndk支持的庫，若是是特定平臺支持的api，那可能就只有部分手機能夠正常運行

3.  mk文件如何編寫

附件提供mk模板一分，可參考編寫

4.  網上說的使用javah生成c/c++ .h文件，是否必須

不是，徹底不須要，給出java生成.h文件的指令，和先決條件

javah -classpath ./build/classes -d jni org.me.calljni.MainActivity

首先必須編譯java類，無論你用任何方式，編譯出來就行，生成類.class文件，

而後使用以上指令生成頭文件-classpath後面的目錄就是生成的class的目錄

5.  java代碼、c代碼、so方法之間的聯繫

n  你的應用的java源代碼中要聲明一個或多個方法，這些方法前面需有'native'關鍵字，這代表它們被本地代碼實現。如：

public native String  stringFromJNI();

n  你必須提供本地的共享庫(.so)，庫中包含這些方法的實現。將這個庫打包你的.apk中。這個庫的命名必須符合標準的Unix命名規則，也就是：lib<something>.so這種形式，例如：

libhello-jni.so。

n  而且還要包含一個標準的JNI入口，例如：

static {

        System.loadLibrary("hello-jni");

    }

n  c函數生命應該按照以下規則命名，以說明函數是屬於哪一個java類的

java_目錄_目錄_方法名（）例如：

 

jstring Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env, jobject thiz )

以上函數，是一個java類的成員函數，這個類必須是在com\example\hellojni包下，類名必須是HelloJni

方法名必須是stringFromJNI()，沒有參數

這是由於java是面向對象的語言，因此so中實現的全部全局函數應該是java的某個成員方法

 

n  JNIEnv* env, jobject thiz

這2個參數是全部jni函數必須的，只有這2個參數的函數，表示無參數的成員函數，帶有 3個參數就表示成員函數有1個參數，依次類推

 

n  JNIEXPORT與JNICALL在提供android應用調用的so代碼中不是必須的

加上兼容性更好

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,jobject thiz );

6.  ndk能不能直接開發java類

不知道，未研究，有興趣的能夠深刻研究，可以實現類成員函數，已經足夠

7.  so中能不能調用其它 .so或.a

理論上能夠，但未驗證，能夠自行驗證，若是是so，須要將so文件一塊兒打包進apk，若是是.a文件，應該不須要打包進apk

8.  ndk適合開發哪些模塊

如下爲我的理解

n  首先ndk未提供ui以及事件處理的api，因此作android開發不可能使用純c/c++，應用主體應該仍是android sdk使用java開發

n  其次so的反編譯難度比android應用的java代碼要難上不少，，因此ndk能夠用於開發一些須要保密代碼，防止反編譯泄露機密算法邏輯等

n  觀察ndk支持的庫，能夠看到，ndk適合作一些算法模塊，提升效率，支持libc也能夠實現通訊模塊，增強通訊的安全性