你真的瞭解 NDK 和 jni 的區別嗎

時間 2019-11-16

標籤瞭解 ndk jni 區別简体版

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首先咱們要知道Java是如何調用c/c++的

什麼是JNI

java native interface（java本地接口）
ABI: application binary interface (應用程序二進制接口)java

簡介

JNI是Java語言提供的Java和C/C++相互溝通的機制，Java能夠經過JNI調用本地的C/C++代碼，本地的C/C++的代碼也能夠調用java代碼。JNI 是本地編程接口，Java和C/C++互相經過的接口。Java經過C/C++使用本地的代碼的一個關鍵性緣由在於C/C++代碼的高效性。android

NDK是一系列工具的集合。它提供了一系列的工具，幫助開發者快速開發C（或C++）的動態庫，並能自動將so和java應用一塊兒打包成apk。這些工具對開發者的幫助是巨大的。它集成了交叉編譯器，並提供了相應的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。它能夠自動地將so和Java應用一塊兒打包，極大地減輕了開發人員的打包工做。c++

#爲何要使用JNI程序員

複用不少優秀的c/c++代碼
- ffmpeg 多媒體播放器
- opencv 圖形識別引擎
- 7-zip 壓縮
- opencore 視頻播放
效率問題
- java代碼跨平臺，不直接操做硬件，虛擬機解釋執行。垃圾回收機制。
- art 在安裝apk應用程序的時候，把apk裏面的dex翻譯成機器碼（apk的體積會變大）
- c代碼直接操做硬件，程序員能夠手工的釋放內存
應用場景問題
- c代碼能夠直接操做硬件。
- java代碼只能操做虛擬機(一次編譯處處執行)
- 智能家居操做硬件
- 車載電腦（obd: onboard debug system)
特殊業務邏輯
- c代碼反編譯困難，調試困難。
- java代碼反編譯容易，很容易看懂。

#怎麼使用JNI算法

看懂c代碼（有c語言基礎）
懂流程（熟悉jni的規範）
熟練（NDK 工具 native develop kits）

開發工具

dev-cpp.exe 編程

輕量級開發工具
編譯器gcc c99標準

Java經過JNI機制和C/C++溝通的具體步驟微信

一、編寫包含native本地方法的java類
二、經過javah工具生成C/C++語言的頭文件
三、使用C/C++語言實現頭文件
四、使用交叉編譯工具對C/C++本地代碼進行編譯
五、最後經過連接生成*.so可執行的C/C++庫

實際執行Java代碼去和本地的C/C++代碼互相溝通app

JNI中的JavaVM與JNIEnv對象

在標準的Java平臺下，每一個Process裏能夠產生不少JavaVM對象，每一個JavaVM對象都有一個與之對應的JavaVM對象，可是在Android平臺上，每一個Process只能產生一個DalvikVM對象，也就是說在一個Android的進程中是經過有且只有一個虛擬器對象來服務全部Java和C++代碼的。jvm

一、JNIEnv 內部包含一個Pointer，Pointer指向Dalvik的JavaVM對象的Fanction Table,JNIEnv 關於程序執行環境的衆多函數正是來源於Dalvik虛擬機
二、Android中每當一個Java線程第一次要調用本地C/C++代碼時，Dalvik虛擬機實例會爲該Java線程產生一個JNIEnv *指針
三、Java每條線程在和C/C++互相調用時，JNIEnv是相互獨立的，互不干擾
四、每本地的C/C++代碼想得到當前線程所要使用的JNIEnv時，可使用Dalvik VM對象的Java VM jvm->getEnv()方法，該方法即會返回當前線程所在的JNIEnv*

Java、Dalvik VM、C/C++的運行機制與流程在Android的NDK中，Java、C/C++、Dalvik VM關係以下：

一、java的dex字節碼和C/C++的*.so同時運行DalvikVM以內，共同使用一個進程空間。每次使用jni調用c/c++開闢一個線程去處理
二、java和C/C++能夠相互調用，調用的關鍵是DalvikVM
三、通常而言，比較經典的模式是Java經過JNI的C組建和C++相互溝通，通常業務處理放在C/C++中
四、C++代碼處於核心控制地位更具價值

當java須要C/C++代碼時，在DalvikVM虛擬機中加載動態連接庫時，會先調用JNI_Onload()函數，此時就會把javaVM對象的指針存儲於C層JNI組建的全局環境中，在JAVA層調用C層的本地庫函數時，調用C本地函數線程必然經過Dalvik VM來調用C本地函數，測試Dalvik虛擬機會爲本地的C組建實例化一個JNIEnv指針，該指針指向Dalvik虛擬機的具體函數列表，當JNI的C組件調用java層方法和屬性時，須要經過JNIEnv指針來進行調用。函數

當C++組件主動調用Java層方法時，須要經過JNI的C組件把JNIEnv指針傳遞給C++組件，此後，c++組件便可經過JNIEnv指針來掌控Java層代碼。

NDK和jni的區別

對於JNI和NDK不少Android開發初學者沒有搞明白這個問題:

JNI是Java調用Native機制，是Java語言本身的特性全稱爲Java Native Interface
相似的還有微軟.Net Framework上的p/invoke，可讓C#或Visual Basic.NET能夠調用C/C++的API，因此說JNI和Android沒有關係
在PC上開發Java的應用，若是運行在Windows平臺使用JNI是是常常的，好比說讀寫Windows的註冊表。- 而NDK是Google公司推出的幫助Android開發者經過C/C++本地語言編寫應用的開發包，包含了C/C++的頭文件、庫文件、說明文檔和示例代碼
咱們能夠理解爲Windows Platform SDK同樣，是純C/C++編寫的，可是Android並不支持純C/C++編寫的應用
同時NDK提供的庫和函數功能頗有限，僅僅處理些算法效率敏感的問題

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