android jni native 與java 交互

最近在看android jni，網上搜索了些資料，這裏彙總下：

*******

經驗分享 JNI程序 java.lang.UnsatisfiedLinkError 的一種原因可能性

正常的操作順序是
1 編輯c文件
2 make生成so文件
3 編輯java文件
OK

我一開始的做法是，先在java中添加了native方法，（這時候Eclipse給自動編譯了）
然後才編輯c，make，結果導致新版本的so文件沒有編譯進去

*****

導入NDK下的helloJNI ，運行出錯

這個時候直接運行的話，程序肯定會崩潰的。因爲動態鏈接庫還沒編譯好。Ndk根目錄下的ndk-build負責編譯so文件。首先進入項目所在目錄，然後運行ndk-build即可。

****轉自： http://mysuperbaby.iteye.com/blog/915425

Android平臺Native開發與JNI機制詳解

博客分類： Android

JNI Android OPhone Java Linux

個人認爲下面這篇轉載的文章寫的很清晰很不錯. 注意Android平臺上的JNI機制使用包括Java代碼中調用Native模塊以及Native代碼中調用Java模塊.

http://www.ophonesdn.com/article/show/263

衆所周知，OPhone平臺上的應用開發主要基於Java語言，但平臺完全支持且提供了一定的Native開發能力（主要是C/C++），使得開發者可以藉助JNI更深入的實現創意。本文主要介紹OPhone平臺的JNI機制和Native模塊開發與發佈的方法。

JNI簡介

Java Native Interface（JNI）是Java提供的一個很重要的特性。它使得用諸如C/C++等語言編寫的代碼可以與運行於Java虛擬機（JVM）中的 Java代碼集成。有些時候，Java並不能滿足你的全部開發需求，比如你希望提高某些關鍵模塊的效率，或者你必須使用某個以C/C++等Native語言編寫的程序庫；此時，JNI就能滿足你在Java代碼中訪問這些Native模塊的需求。JNI的出現使得開發者既可以利用Java語言跨平臺、類庫豐富、開發便捷等特點，又可以利用Native語言的高效。

圖1 JNI與JVM的關係

實際上，JNI是JVM實現中的一部分，因此Native語言和Java代碼都運行在JVM的宿主環境（Host Environment），正如圖1所示。此外，JNI是一個雙向的接口：開發者不僅可以通過JNI在Java代碼中訪問Native模塊，還可以在 Native代碼中嵌入一個JVM，並通過JNI訪問運行於其中的Java模塊。可見，JNI擔任了一個橋樑的角色，它將JVM與Native模塊聯繫起來，從而實現了Java代碼與Native代碼的互訪。在OPhone上使用Java虛擬機是爲嵌入式設備特別優化的Dalvik虛擬機。每啓動一個應用，系統會建立一個新的進程運行一個Dalvik虛擬機，因此各應用實際上是運行在各自的VM中的。Dalvik VM對JNI的規範支持的較全面，對於從JDK 1.2到JDK 1.6補充的增強功能也基本都能支持。

開發者在使用JNI之前需要充分了解其優缺點，以便合理選擇技術方案實現目標。JNI的優點前面已經講過，這裏不再重複，其缺點也是顯而易見的：由於Native模塊的使用，Java代碼會喪失其原有的跨平臺性和類型安全等特性。此外，在JNI應用中，Java代碼與Native代碼運行於同一個進程空間內；對於跨進程甚至跨宿主環境的Java與Native間通信的需求，可以考慮採用socket、Web Service等IPC通信機制來實現。

在OPhone開發中使用JNI

正如我們在上一節所述，JNI是一個雙向的接口，所以交互的類型可以分爲在Java代碼中調用Native模塊和在Native代碼中調用Java模塊兩種。下面，我們就使用一個Hello-JNI的示例來分別對這兩種交互方式的開發要點加以說明。

Java調用Native模塊

Hello-JNI這個示例的結構很簡單：首先我們使用Eclipse新建一個OPhone應用的Java工程，並添加一個 com.example.hellojni.HelloJni的類。這個類實際上是一個Activity，稍後我們會創建一個TextView，並顯示一些文字在上面。

要在Java代碼中使用Native模塊，必須先對Native函數進行聲明。在我們的例子中，打開HelloJni.java文件，可以看到如下的聲明：

生成。h文件
javah -classpath ../bin/classes -d ../jni com.example.TestJNI.Nadd

view plain copy
to clipboard print ?

/* A native method that is implemented by the  

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

   * with this application.  

   */   

  public   native  String  stringFromJNI();

Java代碼  

/* A native method that is implemented by the 

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

   * with this application. 

   */  

  public native String  stringFromJNI();

從上述聲明中我們可以知道，這個stringFromJNI()函數就是要在Java代碼中調用的Native函數。接下來我們要創建一個hello-jni.c的C文件，內容很簡單，只有如下一個函數：

view plain copy
to clipboard print ?

#include <string.h>  

#include <jni.h>  

jstring  

Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,  

                                                 jobject thiz ) {  

        return  (*env)->NewStringUTF(env,  "Hello from JNI !" );  

}

Java代碼  

#include <string.h>  

#include <jni.h>  

jstring  

Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,  

                                                 jobject thiz ) {  

        return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");  

}

從函數名可以看出，這個Native函數對應的正是我們在com.example.hellojni.HelloJni這個中聲明的Native函數String stringFromJNI()的具體實現。

從上面Native函數的命名上我們可以瞭解到JNI函數的命名規則： Java代碼中的函數聲明需要添加native 關鍵字；Native的對應函數名要以“Java_”開頭，後面依次跟上Java的“package名”、“class名”、“函數名”，中間以下劃線“_” 分割，在package名中的“.”也要改爲“_”。此外，關於函數的參數和返回值也有相應的規則。對於Java中的基本類型如int 、double 、char 等，在Native端都有相對應的類型來表示，如jint 、jdouble 、jchar 等；其他的對象類型則統統由jobject 來表示（String 是個例外，由於其使用廣泛，故在Native代碼中有jstring 這個類型來表示，正如在上例中返回值String 對應到Native代碼中的返回值jstring ）。而對於Java中的數組，在Native中由jarray 對應，具體到基本類型和一般對象類型的數組則有jintArray 等和jobjectArray 分別對應（String 數組在這裏沒有例外，同樣用jobjectArray 表示）。還有一點需要注意的是，在JNI的Native函數中，其前兩個參數JNIEnv *和jobject是必需的——前者是一個JNIEnv 結構體的指針，這個結構體中定義了很多JNI的接口函數指針，使開發者可以使用JNI所定義的接口功能；後者指代的是調用這個JNI函數的Java對象，有點類似於C++中的this 指針。在上述兩個參數之後，還需要根據Java端的函數聲明依次對應添加參數。在上例中，Java中聲明的JNI函數沒有參數，則Native的對應函數只有類型爲JNIEnv *和jobject 的兩個參數。

當然，要使用JNI函數，還需要先加載Native代碼編譯出來的動態庫文件（在Windows上是.dll，在Linux上則爲.so）。這個動作是通過如下語句完成的：

view plain copy
to clipboard print ?

static  {  

    System.loadLibrary("hello-jni" );  

}  

Java代碼  

static {  

    System.loadLibrary("hello-jni");  

}

注意這裏調用的共享庫名遵循Linux對庫文件的命名慣例，因爲OPhone的核心實際上是Linux系統——上例中，實際加載的庫文件應爲 “libhello-jni.so”，在引用時遵循命名慣例，不帶“lib”前綴和“.so”的擴展名。對於沒有按照上述慣例命名的Native庫，在加載時仍需要寫成完整的文件名。

JNI函數的使用方法和普通Java函數一樣。在本例中，調用代碼如下：

view plain copy
to clipboard print ?

TextView tv =  new  TextView( this );  

tv.setText( stringFromJNI() );  

setContentView(tv);  

Java代碼  

TextView tv = new TextView(this);  

tv.setText( stringFromJNI() );  

setContentView(tv);

就可以在TextView中顯示出來自於Native函數的字符串。怎麼樣，是不是很簡單呢？

Native調用Java模塊

從OPhone的系統架構來看，JVM和Native系統庫位於內核之上，構成OPhone Runtime；更多的系統功能則是通過在其上的Application Framework以Java API的形式提供的。因此，如果希望在Native庫中調用某些系統功能，就需要通過JNI來訪問Application Framework提供的API。

JNI規範定義了一系列在Native代碼中訪問Java對象及其成員與方法的API。下面我們還是通過示例來具體講解。首先，新建一個SayHello 的類，代碼如下：

view plain copy
to clipboard print ?

package  com.example.hellojni;  

public   class  SayHello {  

        public  String sayHelloFromJava(String nativeMsg) {  

               String str = nativeMsg + " But shown in Java!" ;  

               return  str;  

        }  

}

Java代碼  

package com.example.hellojni;  

public class SayHello {  

        public String sayHelloFromJava(String nativeMsg) {  

               String str = nativeMsg + " But shown in Java!";  

               return str;  

        }  

}

接下來要實現的就是在Native代碼中調用這個SayHello 類中的sayHelloFromJava方法。

一般來說，要在Native代碼中訪問Java對象，有如下幾個步驟：

1. 得到該Java對象的類定義。JNI定義了jclass 這個類型來表示Java的類的定義，並提供了FindClass接口，根據類的完整的包路徑即可得到其jclass 。

2. 根據jclass 創建相應的對象實體，即jobject 。在Java中，創建一個新對象只需要使用new 關鍵字即可，但在Native代碼中創建一個對象則需要兩步：首先通過JNI接口GetMethodID得到該類的構造函數，然後利用NewObject接口構造出該類的一個實例對象。

3. 訪問jobject 中的成員變量或方法。訪問對象的方法是先得到方法的Method ID，然後使用Call<Type>Method 接口調用，這裏Type對應相應方法的返回值——返回值爲基本類型的都有相對應的接口，如CallIntMethod；其他的返回值（包括String）則爲CallObjectMethod。可以看出，創建對象實質上是調用對象的一個特殊方法，即構造函數。訪問成員變量的步驟一樣：首先 GetFieldID得到成員變量的ID，然後Get/Set<Type>Field讀/寫變量值。

上面概要介紹了從Native代碼中訪問Java對象的過程，下面我們結合示例來具體看一下。如下是調用sayHelloFromJava方法的Native代碼：

view plain copy
to clipboard print ?

jstring helloFromJava( JNIEnv* env ) {  

       jstring str = NULL;  

       jclass clz = (*env)->FindClass(env, "com/example/hellojni/SayHello" );  

       jmethodID ctor = (*env)->GetMethodID(env, clz, "<init>" ,  "()V" );  

       jobject obj = (*env)->NewObject(env, clz, ctor);  

       jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clz, "sayHelloFromJava" ,  "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;" );  

       if  (mid) {  

              jstring jmsg = (*env)->NewStringUTF(env, "I'm born in native." );  

              str = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, mid, jmsg);  

       }  

       return  str;  

}

Java代碼  

jstring helloFromJava( JNIEnv* env ) {  

       jstring str = NULL;  

       jclass clz = (*env)->FindClass(env, "com/example/hellojni/SayHello");  

       jmethodID ctor = (*env)->GetMethodID(env, clz, "<init>", "()V");  

       jobject obj = (*env)->NewObject(env, clz, ctor);  

       jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clz, "sayHelloFromJava", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");  

       if (mid) {  

              jstring jmsg = (*env)->NewStringUTF(env, "I'm born in native.");  

              str = (*env)->CallObjectMethod(env, obj, mid, jmsg);  

       }  

       return str;  

}

可以看到，上述代碼和前面講到的步驟完全相符。這裏提一下編程時要注意的要點：1、FindClass要寫明Java類的完整包路徑，並將 “.”以“/”替換；2、GetMethodID的第三個參數是方法名（對於構造函數一律用“<init>”表示），第四個參數是方法的“籤名”，需要用一個字符串序列表示方法的參數（依聲明順序）和返回值信息。由於篇幅所限，這裏不再具體說明如何根據方法的聲明構造相應的“簽名”，請參考 JNI的相關文檔。

關於上面談到的步驟再補充說明一下：在JNI規範中，如上這種使用NewObject創建的對象實例被稱爲“Local Reference”，它僅在創建它的Native代碼作用域內有效，因此應避免在作用域外使用該實例及任何指向它的指針。如果希望創建的對象實例在作用域外也能使用，則需要使用NewGlobalRef接口將其提升爲“Global Reference”——需要注意的是，當Global Reference不再使用後，需要顯式的釋放，以便通知JVM進行垃圾收集。

Native模塊的編譯與發佈

通過前面的介紹，我們已經大致瞭解了在OPhone的應用開發中使用JNI的方法。那麼，開發者如何編譯出能在OPhone上使用的Native模塊呢？編譯出的Native模塊又如何像APK文件那樣分發、安裝呢？

Google於2009年6月底發佈了Android NDK的第一個版本，爲廣大開發者提供了編譯用於Android應用的Native模塊的能力，以及將Native模塊隨Java應用打包爲APK文件，以便分發和安裝的整套解決方案。NDK的全稱是Native Development Toolkit，即原生應用開發包。由於OPhone平臺也基於Android，因此使用Android NDK編譯的原生應用或組件完全可以用於OPhone。需要注意的是，Google聲稱此次發佈的NDK僅兼容於Android 1.5及以後的版本，由於OPhone 1.0平臺基於Android 1.5之前的版本，雖然不排除使用該NDK開發的原生應用或組件在OPhone 1.0平臺上正常運行的可能性，但建議開發者僅在OPhone 1.5及以上的平臺使用。

最新版本的NDK可以在http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html 下載。NDK提供了適用於Windows、Linux和MAC OS X的版本，開發者可以根據自己的操作系統下載相應的版本。本文僅使用基於Linux的NDK版本做介紹和演示。

NDK的安裝很簡單：解壓到某個路徑下即可，之後可以看到若干目錄。其中docs目錄中包含了比較詳細的文檔，可供開發者參考，在NDK根目錄下的README.TXT也對個別重要文檔進行了介紹；build目錄則包含了用於Android設備的交叉編譯器和相關工具，以及一組系統頭文件和系統庫，其中包括libc、libm、libz、liblog（用於Android設備log輸出）、JNI接口及一個C++標準庫的子集（所謂“子集”是指 Android對C++支持有限，如不支持Exception及STL等）；apps目錄是用於應用開發的目錄，out目錄則用於編譯中間結果的存儲。接下來，我們就用前面的例子簡單講解一下NDK的使用。

進入<ndk>/apps目錄，我們可以看到一些示例應用，以hello-jni爲例：在hello-jni目錄中有一個 Application.mk文件和一個project文件夾，project文件夾中則是一個OPhone Java應用所有的工程文件，其中jni目錄就是Native代碼放置的位置。這裏Application.mk主要用於告訴編譯器應用所需要用到的 Native模塊有什麼，對於一般開發在示例提供的文件的基礎上進行修改即可；如果需要了解更多，可參考<ndk>/docs /APPLICATION-MK.txt。接下來，我們將示例文件與代碼如圖2放置到相應的位置：

圖2 Hello-JNI示例的代碼結構

可以看到，和Java應用一樣，Native模塊也需要使用Android.mk文件設置編譯選項和參數，但內容有較大不同。對於Native模塊而言，一般需要了解如下幾類標籤：

1. LOCAL_MODULE：定義了在整個編譯環境中的各個模塊，其名字應當是唯一的。此外，這裏設置的模塊名稱還將作爲編譯出來的文件名：對於原生可執行文件，文件名即爲模塊名稱；對於靜態/動態庫文件，文件名爲 lib+模塊名稱。例如hello-jni的模塊名稱爲“hello-jni”，則編譯出來的動態庫就是libhello-jni.so。

2. LOCAL_SRC_FILES：這裏要列出所有需要編譯的C/C++源文件，以空格或製表符分隔；如需換行，可放置“\”符號在行尾，這和GNU Makefile的規則是一致的。

3. LOCAL_CFLAGS：定義gcc編譯時的CFLAGS參數，與GNU Makefile的規則一致。比如，用-I參數可指定編譯所需引用的某個路徑下的頭文件。

4. LOCAL_C_INCLUDES：指定自定義的頭文件路徑。

5. LOCAL_SHARED_LIBRARIES：定義鏈接時所需要的共享庫文件。這裏要鏈接的共享庫並不限於NDK編譯環境中定義的所有模塊。如果需要引用其他的庫文件，也可在此處指定。

6. LOCAL_STATIC_LIBRARIES：和上個標籤類似，指定需要鏈接的靜態庫文件。需要注意的是這個選項只有在編譯動態庫的時候纔有意義。

7. LOCAL_LDLIBS：定義鏈接時需要引入的系統庫。使用時需要加-l前綴，例如-lz指的是在加載時鏈接libz這個系統庫。libc、libm和libstdc++是編譯系統默認會鏈接的，無需在此標籤中指定。

欲瞭解更多關於標籤類型及各類標籤的信息，可參考<ndk>/docs/ANDROID-MK.txt文件，其中詳細描述了Android.mk中各個標籤的含義與用法。如下給出的就是我們的示例所用的Android.mk：

view plain copy
to clipboard print ?

LOCAL_PATH := $(call my-dir)  

include $(CLEAR_VARS)  

LOCAL_MODULE    :=  hello-jni  

LOCAL_C_INCLUDES :=  $(LOCAL_PATH)/include  

LOCAL_SRC_FILES   :=  src/call_java.c \  

                                          src/hello-jni.c   

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Java代碼  

LOCAL_PATH := $(call my-dir)  

include $(CLEAR_VARS)  

LOCAL_MODULE    :=  hello-jni  

LOCAL_C_INCLUDES :=  $(LOCAL_PATH)/include  

LOCAL_SRC_FILES   :=  src/call_java.c \  

                                          src/hello-jni.c   

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

寫好了代碼和Makefile，接下來就是編譯了。使用NDK進行編譯也很簡單：首先從命令行進入<ndk>目錄，執行./build/host-setup.sh，當打印出“Host setup complete.”的文字時，編譯環境的設置就完成了。這裏開發者需要注意的是，如果使用的Linux發行版是Debian或者Ubuntu，需要通過在<ndk>目錄下執行bash build/host-setup.sh，因爲上述兩個發行版使用的dash shell與腳本有兼容問題。接下來，輸入make APP=hello-jni，稍等片刻即完成編譯，如圖3所示。從圖中可以看到，在編譯完成後，NDK會自動將編譯出來的共享庫拷貝到Java工程的 libs/armeabi目錄下。當編譯Java工程的時候，相應的共享庫會被一同打包到apk文件中。在應用安裝時，被打包在libs/armeabi 目錄中的共享庫會被自動拷貝到/data/data/com.example.HelloJni/lib/目錄；當System.loadLibrary 被調用時，系統就可以在上述目錄尋找到所需的庫文件libhello-jni.so。如果實際的Java工程不在這裏，也可以手動在Java工程下創建 libs/armeabi目錄，並將編譯出來的so庫文件拷貝過去。

圖3 使用NDK編譯Hello-JNI

最後，將Java工程連帶庫文件一同編譯並在OPhone模擬器中運行，結果如圖4所示。

通過上面的介紹，你應該已經對OPhone上的Native開發有了初步瞭解，或許也已經躍躍欲試了。事實上，儘管Native開發在 OPhone上不具有Java語言的類型安全、兼容性好、易於調試等特性，也無法直接享受平臺提供的豐富的API，但JNI還是爲我們提供了更多的選擇，使我們可以利用原生應用的優勢來做對性能要求高的操作，也可以利用或移植C/C++領域現有的衆多功能強大的類庫或應用，爲開發者提供了充分的施展空間。這就是OPhone的魅力！

圖4 Hello-JNI在OPhone模擬器上的運行結果

參考文獻

[1] Sheng Liang. Java Native Interface: Programmer's Guide and Specification.http://java.sun.com/docs/books/jni/ .

[2] Sun Microsystems. Java Native Interface Specification v1.5.http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/jni/spec/jniTOC.html .

android jni native 與java 交互

Android平臺Native開發與JNI機制詳解

閃爍按鈕實例

android webview 設置

js閉包和函數式編程文章收藏

正則表達式語法

android jni native 與java 交互

Mac下配置sublime實現LaTeX

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結