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Android使用android studio配置并运行Jni详细流程

2023-10-06 21:55

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前言：

本文章以Android Studio为IDE，以手动编译不使用cmake的方式为例，在某个已有普通android项目基础上，创建jni程序并运行。详细介绍以下内容：

1、环境配置（Android Studio、SDK、JDK、NDK、Gradle）

2、创建java中的jni程序

3、根据java中的jni程序生成头文件，创建c/c++文件，创建配置文件

4、打包生成 *.so 库文件

5、配置项目引用创建好的 *.so 库文件并运行

6、External Tools 工具的配置和使用

准备好了吗？现在开干！

1、环境配置：首先电脑环境为 Windows10 64位操作系统，mac系统暂不涉及。由于Android Studio与Gradle，SDK，NDK，JDK的版本兼容问题，特意使用如下版本进行配置

Android Studio 4.0.2

SDK 30

NDK 21.3.6528147

JDK 1.8

1.1、Android Studio

Android Studio 下载文件归档 | Android 开发者 | Android Developers (google.cn)

进入网站，滚动到底部，点击“我同意这些条款”

然后在浏览器打开的界面中搜索 4.0.2

下载并安装好Android Studio后，第一次打开可能报错，不要急，复制错误内容搜索一下，很简单就能解决。正常打开Android Studio后，新建一个项目或者导入一个已有项目，在此不做过多说明。

1.2、SDK：这里只对我的SDK版本做说明，不代表其他版本不可

1.3、JDK：这里我使用JDK 1.8，不代表其他版本不可

官网下载地址：Java Downloads | Oracle

1.4、NDK：具体的NDK配置流程可以自行查询，网上很多。我使用的NDK版本为 21.3.6528147

1.5、Gradle：其他的Gradle版本未测试，这里贴出我使用的构建版本

1.5.1、gradle-wrapper.properties

打开文件，配置项如下

distributionUrl=https\://services.gradle.org/distributions/gradle-6.1.1-all.zip

1.5.2、Project -> build.gradle

打开文件，配置项如下

classpath 'com.android.tools.build:gradle:4.0.2'

2、创建java中的jni程序：先创建一个类，在类中分别加入“静态加载so文件的程序”和“定义的native方法”

注意：包名类名方法名定义好后，不要随意更改，后面需要生成对应的头文件

package com.ndktest.jnilib;public class MyJniTest {    static {        System.loadLibrary("jniTestSo");    }        public static native int getAddData(int a, int b);        public static native String getStringFromJni();}

根据java中的jni程序生成头文件，创建c/c++文件，再创建两个配置文件Application.mk、Android.mk

3.1、根据 MyJniTest 类生成对应的头文件

在terminal中cd到 app/class="lazy" data-src/main/java 目录下

执行以下命令

javah -encoding utf-8 -d ../jni -jni com.ndktest.jnilib.MyJniTest

正确执行后，切换Android Studio中的导览图类型为project，在class="lazy" data-src/main/java同级别的jni目录下就能看到生成的头文件 com_ndktest_jnilib_MyJniTest.h

打开 com_ndktest_jnilib_MyJniTest.h 文件，可以看到里面会定义出我们定义的native方法所对应的头文件中的方法，这里不需要做任何修改

3.2、根据头文件创建对应的 c/c++ 文件：

在头文件所在的jni目录：右键 -> New -> File

命名为 demo.c

在 demo.c 文件中导入头文件，加入头文件中方法的实现

//// Created by wct on 2023/5/8.////#include #include "com_ndktest_jnilib_MyJniTest.h"JNIEXPORT jint JNICALLJava_com_ndktest_jnilib_MyJniTest_getAddData(JNIEnv *env, jclass thiz, jint a, jint b) {    return a + b;}JNIEXPORT jstring JNICALLJava_com_ndktest_jnilib_MyJniTest_getStringFromJni(JNIEnv *env, jclass thiz) {    return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello World from c++");}

3.3、创建对应的配置文件 Application.mk

在头文件所在的jni目录：右键 -> New -> File

命名为 Application.mk

再把相关配置属性加入其中，可直接复制下面的代码到 Application.mk

# Application.mk 参数# 默认生成支持的多种类型.soAPP_ABI := all# APP_PLATFORM := android-16不配置,打包.so会出错APP_PLATFORM := android-16# 可选项，如果没有定义，则NDK编译所有Android.mk中的modules.如果定义了，则只编译Android.mk中被APP_MODULES指定的模块以及他们所依赖的模块。APP_MODULES := jniTestSo

3.4、创建对应的配置文件 Android.mk

在头文件所在的jni目录：右键 -> New -> File

命名为 Android.mk

再把相关配置属性加入其中，可直接复制下面的代码到 Android.mk

# Android.mk 参数# 设置工作目录，它用于在开发tree中查找源文件。宏my-dir由Build System提供,会返回Android.mk文件所在的目录LOCAL_PATH := $(call my-dir)# CLEAR_VARS变量由Build System提供。指向一个指定的GNU Makefile，由它负责清理LOCAL_xxx类型文件，但不是清理LOCAL_PATH# 所有的编译控制文件由同一个GNU Make解析和执行，其变量是全局的。所以清理后才能便面相互影响,这一操作必须有include $(CLEAR_VARS)# LOCAL_MODULE模块必须定义，以表示Android.mk中的每一个模块，名字必须唯一且不包含空格# Build System 会自动添加适当的前缀和后缀。例如，demo，要生成动态库，则生成libdemo.so。但请注意：如果模块名字被定义为libabc，则生成libabc.so。不再添加前缀。LOCAL_MODULE := jniTestSo# 指定参与模块编译的C/C++源文件名。不必列出头文件，build System 会自动帮我们找出依赖文件。缺省的C++ 源码的扩展名为.cppLOCAL_class="lazy" data-src_FILES =: demo.c# BUILD_SHARED_LIBRARY是Build System提供的一个变量，指向一个GUN Makefile Script。它负责收集自从上次调用include $(CLEAR_VARS)后的所有LOCAL_xxxxinx。并决定编译什么类型# 1. BUILD_STATIC_LIBRARY：编译为静态库# 2. BUILD_SHARED_LIBRARY：编译为动态库# 3. BUILD_EXECUTABLE：编译为Native C 可执行程序# 4. BUILD_PREBUILT：该模块已经预先编译include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

4、打包生成 *.so 库文件：这里我在Android.mk中配置属性 LOCAL_MODULE := jniTestSo，因此生成的so文件名为 libjniTestSo.so，生成的方式如下

在terminal中cd到 app/class="lazy" data-src/main/java 目录下

执行以下命令

ndk-build

正确执行后，切换Android Studio中的导览图类型为project，在class="lazy" data-src/main/java同级别的libs目录下就能看到生成的两个文件夹 libs 和 obj，其中class="lazy" data-src/main/libs文件夹下就能看到不同ABI对应的so库文件

5、配置已有项目引用创建好的 *.so 库文件并运行：

5.1、复制生成的so库文件到项目指定目录：

找到设备对应可用的ABI类型，这里我的设备支持的ABI为 arm64-v8a，因此只需要把 class="lazy" data-src/main/libs 下的 arm64-v8a 文件夹拷贝到 app/libs 目录中，如果你的设备支持其他的ABI类型，复制对应的文件即可

5.2、打开 Module 中的 build.gradle 文件，在 buildTypes 中增加 sourceSets 配置

    buildTypes {        release {            minifyEnabled false            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'        }        // 加载本地so文件配置（必选）        sourceSets {            main {                jniLibs.class="lazy" data-srcDir(['libs'])            }        }    }

5.3、打开 gradle.properties 文件，添加 android.useDeprecatedNdk 属性

# 添加对旧版本的NDK支持，此项目使用NDK版本=21.3.6528147，不配置以下参数也可android.useDeprecatedNdk=true

5.4、测试调用 MyJniTest 类中的 jni 方法

// 测试jni调用so库方法int getAddData = MyJniTest.getAddData(2, 6);String getStringFromJni = MyJniTest.getStringFromJni();textView_message.setText("getAddData=" + getAddData + "\ngetStringFromJni=" + getStringFromJni);

5.5、运行程序：我这里使用Android Studio连接真机直接运行

上图中输出的结果分别对应我在 demo.c 文件中的方法实现

6、External Tools 工具的配置和使用：配置一次，终生幸福（借用前人的一句话）

在上述 3.1生成头文件和 4生成so库文件的过程中，都使用到了Android Studio自带的命令行工具，分别执行了 javah 和 ndk-build 命令。Android Studio 还为我们提供了另一种执行终端命令的工具，就是External Tools，它可以帮助我们更简单的实现 3.1 和 4 中的工作。

6.1、配置 External Tools -> javah

点击 Android Studio 中的 File -> settings，在打开面板的搜索栏中输入 External Tools，选中Tools 下的 External Tools，再点击 +号，填写如下配置，再点击 “OK”按钮保存

Program：// 这里改为你的 JDK 中 bin 目录下面的 javah.exe 文件目录C:\Program Files\Java\jdk-1.8\bin\javah.exeArguments：// 不用改，直接复制即可-encoding UTF-8 -d ../jni -jni $FileClass$Working directory：// 不用改，直接复制即可$ProjectFileDir$\app\class="lazy" data-src\main\java

6.2、配置 External Tools -> ndk-build

继续点击 +号，填写如下配置，再点击“OK”按钮保存

Program：// 这里改为你的 NDK 对应的 ndk-build.cmd 文件目录$ModuleSdkPath$/ndk-bundle/21.3.6528147/ndk-build.cmdArguments：// 指定输出so库文件的目录，不用改，直接复制即可NDK_LIBS_OUT=$ProjectFileDir$\app\class="lazy" data-src\main\libsWorking directory：// 不用改，直接复制即可$ProjectFileDir$\app\class="lazy" data-src\main