实例详解Android中JNI的使用方法

在 Android 应用中，如果需要使用一些 C/C++ 的库或代码，就需要使用 JNI 技术来调用。本文将介绍在 Android 中如何使用 JNI。

1. 环境准备

首先，需要下载 JNI 开发环境，并配置好环境变量。可以在官网下载 NDK，解压缩后配置环境变量：

export PATH=$PATH:/path/to/ndk

然后，在 Android Studio 中，需要修改 gradle 配置，开启 ndk 的支持，示例如下：

android {
    defaultConfig {
        ...
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags "-std=c++11 -frtti -fexceptions"
                abiFilters 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a', 'x86', 'x86_64'
            }
        }
    }

    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
}

2. JNI的基本概念

在 Java 中，使用 Native 方法声明一个方法，表示这个方法将由 C/C++ 代码实现。

public class JNIExample {
    public native String sayHello();
}

在 C/C++ 中，使用以下函数原型来实现 Java 中的 Native 方法：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_packageName_className_methodName(JNIEnv *env, jobject obj)

这个函数原型中，有三个参数：

• JNIEnv：代表 Java 环境，Java 代码调用 Native 方法时会将它传入；
• jobject：代表调用这个 Native 方法的对象，可以直接使用这个对象进行操作；
• JNIEXPORT 和 JNICALL：用于告诉编译器函数的调用约定和名称。

3. JNI 的使用方法

下面将通过两个示例说明 JNI 的使用方法。

示例一：调用 C 语言的库函数

在项目中导入头文件，调用 C 语言函数。先定义 Native 方法：

public class JNIExample {
    public native int add(int a, int b);
}

然后，在 C/C++ 中实现 Native 方法：

JNIEXPORT jint JNICALL Java_packageName_className_add(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b) {
    jint result = 0;
    result = add(a, b); // 调用 C 库函数
    return result;
}

示例二：调用 C++ 类的方法

在 C++ 中，需要把要使用的类声明为 extern "C"，否则调用方法时会出现符号链接错误。先定义 Native 方法：

public class JNIExample {
    public native String getString();
}

然后，在 C/C++ 中实现 Native 方法：

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_packageName_className_getString(JNIEnv* env, jobject thiz) {
    // 获取类对象
    jclass clazz = env->GetObjectClass(thiz);

    // 获取类属性
    jfieldID fid = env->GetFieldID(clazz, "str", "Ljava/lang/String;");
    jstring jstr = (jstring) env->GetObjectField(thiz, fid);

    // 访问 Java 代码中的 C++ 类
    JNISample sample;
    std::string cppStr = sample.getString(jstr); // 调用 C++ 类的方法

    // 将 C++ 字符串转为 Java 字符串
    const char* cStr = cppStr.c_str();
    return env->NewStringUTF(cStr);
}

其中，JNISample 是一个 C++ 的类，定义如下：

class JNISample {
public:
    std::string getString(jstring jstr) {
        const char* str = env->GetStringUTFChars(jstr, JNI_FALSE);
        std::string cppStr(str);
        env->ReleaseStringUTFChars(jstr, str);
        return "Hello, " + cppStr + "!";
    }
};

在 C++ 类 JNISample 中，使用 env 来操作 JNI。

4. 总结

JNI 是在 Android 开发过程中必不可少的技术，可以调用 C/C++ 代码，实现更加复杂的功能。在使用 JNI 时，需要注意环境配置和函数原型的实现，同时要注意避免内存泄漏等问题。