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Android NDK开发两部曲(一)之初识篇(JNI通识与NDK配置)
Android NDK开发两部曲(二)之应用篇(增量更新也就那样)

前言

之前发过一篇在Eclipse上关于JNI和NDK的博客Android JNI与Android NDK扫盲, 里面只是笼统地介绍了一下, 文章本身并没有深入学习的意思. 那么现在我们就开始在这篇文章的基础上, 在Android Studio上面去详细学习NDK开发吧.

JNI通识

NDK是什么

原生开发工具包 (NDK) 是一组可让您在 Android 应用中利用 C 和 C++ 代码的工具。 可用以从您自己的源代码构建，或者利用现有的预构建库。
-来自Google 官方文档

为什么要使用NDK

• 从设备获取卓越性能以用于计算密集型应用，例如游戏或物理模拟。

• 重复使用您自己或其他开发者的 C 或 C++ 库。

如果不满足上面的条件, 那么你还是不要引入NDK, 这样会把你的应用变得非常非常地复杂.

主要组件

ndk-build

ndk-build 脚本用于在 NDK 中心启动构建脚本

Java

Android 构建过程从 Java 来源生成 .dex (Dalvik EXecutable) 文件，这些文件是 Android OS 在 Dalvik 虚拟机（“DVM”）中运行的文件。 即使您的应用根本未包含任何 Java 源代码，构建过程仍会生成原生组件在其中运行的 .dex 可执行文件。

原生共享库

NDK 从原生源代码构建这些库或 .so 文件。

原生静态库

NDK 也可构建静态库或 .a 文件，您可以关联到其他库。

Java 原生接口 (JNI)

JNI 是 Java 和 C++ 组件用以互相沟通的接口。

应用二进制界面 (ABI)

ABI 可以非常精确地定义应用的机器代码在运行时如何与系统交互。 NDK 根据这些定义构建 .so 文件。 不同的 ABI 对应不同的架构：NDK 包含对 ARMEABI（默认）、MIPS 和 x86 的 ABI 支持。

清单文件

如果您要编写没有 Java 组件的应用，必须在清单文件中声明 NativeActivity 类。

两个重要的配置文件

Android.mk

必须在 jni 文件夹内创建 Android.mk 配置文件。 ndk-build 脚本将查看此文件，其中定义了模块及其名称、要编译的源文件、版本标志以及要链接的库。

概览

Android.mk 文件位于项目 jni/ 目录的子目录中，用于向构建系统描述源文件和共享库。事实上就是告诉ndk去编译哪些c/c++文件还有怎么去编译它们

NDK定义的变量

常用

编译目标目录声明

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

必须定义, LOCAL_PATH表示需要编译的源文件的目录, $(call my-dir)表示使用宏函数my-dir的返回值, 对应的就是当前Android.mk的所在目录

重置全局变量

include $(CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS变量指向特殊 GNU Makefile, 可为您清除许多LOCAL_XXX变量. 不包括LOCAL_PATH 因为系统在单一 GNU Make 执行环境(其中所有变量都是全局的)中解析所有构建控制文件. 在描述每个模块之前, 必须声明（重新声明）此变量

指定需要编译的模块

LOCAL_MODULE := recorder-jni
LOCAL_SRC_FILES := video.c audio.c

LOCAL_MODULE指定模块的名称, 唯一且不含空格, 之后会编译出librecorder-jni.so, 如果模块名已包含前缀lib, 则不会自动添加lib前缀.
LOCAL_SRC_FILES表示该模块需要编译哪些源文件, 多个源文件使用空格分割

上面的意思就是, 编译video.c和audio.c并输出为librecorder-jni.so

整合

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

BUILD_SHARED_LIBRARY变量指向GNU Makefile脚本, 用于收集您自最近 include 后在 LOCAL_XXX 变量中定义的所有信息. 其实就是让上一次include到这里之间的内容生效

如果引用了其他的so文件, 那么ndk会清掉库目录下的所有so文件, 默认是jnilibs, 所以必须使用预构建库解决这问题

其他

构建系统提供许多可用于 Android.mk 文件中的变量。其中许多变量已预先赋值。 另一些变量由您赋值。

除了这些变量之外，您还可以定义自己的任意变量。在定义变量时请注意，NDK 构建系统会预留以下变量名称：

• 以 LOCAL_ 开头的名称，例如 LOCAL_MODULE。
• 以 PRIVATE_、NDK_ 或 APP 开头的名称。构建系统在内部使用这些变量。
• 小写名称，例如 my-dir。构建系统也是在内部使用这些变量。
  如果为了方便而需要在 Android.mk 文件中定义自己的变量，建议在名称前附加 MY_。

编译指定平台库

TARGET_ARCH_ABI := arm64-v8a

当构建系统解析此 Android.mk 文件时，此变量将 CPU 和架构的名称存储到目标。 您可以指定以下一个或多个值，使用空格作为多个目标之间的分隔符。其实就是指定需要编译的平台

指定Android版本

TARGET_PLATFORM := android-22

作为构建系统目标的 Android API 级别号

更多请参考Google文档的NDK 定义的变量

模块描述的变量

每个模块描述应遵守以下基本流程：

• 使用 CLEAR_VARS 变量初始化或取消定义与模块相关的变量。

• 为用于描述模块的变量赋值。

• 使用 BUILD_XXX 变量设置 NDK 构建系统，以便为模块使用适当的构建脚本。

编译目录路径

LOCAL_PATH, 表示需要编译的源文件的目录

编译模块名称

LOCAL_MODULE, 指定模块的名称, 唯一且不含空格, 之后会编译出librecorder-jni.so, 如果模块名已包含前缀lib, 则不会自动添加lib前缀.

编译模块输出名称

LOCAL_MODULE_FILENAME, 真正的库输出文件名. 如果不喜欢系统自动生成的文件名, 可以指定这个值

LOCAL_MODULE := foo
LOCAL_MODULE_FILENAME := libnewfoo

上面表示输出libnewfoo.so

更多参考Google文档的模块描述变量

待编译的源文件

LOCAL_SRC_FILES,指定源文件列表, 多个文件使用空格分割. 可以使用相对文件路径（指向 LOCAL_PATH）和绝对文件路径

Application.mk

此文件枚举并描述您的应用需要的模块。 Android.mk有效的前提是依靠该文件的保证 位于jni的目录下

该文件信息包括：

• 用于针对特定平台进行编译的 ABI。

• 工具链。

• 要包含的标准库（静态和动态 STLport 或默认系统）。

工程路径

APP_PROJECT_PATH, 应用项目根目录的绝对路径. 如果将Application.mk 文件放在 $NDK/apps/<myapp>/ 下，则必须定义此变量。 如果将其放在 $PROJECT/jni/ 下，则此变量可选。

编译平台

APP_ABI, 默认情况下, NDK 构建系统为 armeabi ABI 生成机器代码.多个值使用空格分割

编译Android版本

APP_PLATFORM, 此变量包含目标 Android 平台的名称.

其他

更多参考Google文档的Application.mk

由于Android Studio以强大的方式集成了NDK, 所以上面很多配置都不需要写. 方便了很多.

NDK配置

环境

Android Studio 2.3集成NDK比以前方便多了, 因为NDK已经在SDK Manager中提供下载.

下载安装

File->Settings->Appearance & Behavior->System Settings->Android SDK->SDK Tools->勾上NDK->Apply->OK

NDK配置.png

然后就开始下载了, 下载完成后finish就可以了.