详解AndroidStudio JNI +Gradle3.0以上JNI爬坑之旅

下面我将详细讲解“详解AndroidStudio JNI +Gradle3.0以上JNI爬坑之旅”的完整攻略。

什么是JNI

JNI（Java Native Interface），即Java本地接口，是Java提供的一种机制，允许Java代码和本地代码（如C/C++代码）进行交互。可以让Java程序调用C/C++函数，也可以让C/C++程序调用Java函数。在Android开发中，JNI可以用于实现一些对性能要求比较高的操作。

JNI的开发流程

JNI的开发流程主要包括以下几个步骤：

定义Java接口和实现类
编写对应的C/C++接口和实现代码
使用Java Native Interface Development Kit (JDK)提供的工具将C/C++代码编译成可以与Java代码交互的动态库
在Java代码中加载动态库并调用对应的C/C++接口

接下来，我将详细介绍如何在Android Studio中使用JNI。

Android Studio中使用JNI

Android Studio自带的Native Development Kit（NDK）可以让我们很方便地开发JNI代码。

配置NDK

我们需要在Android Studio配置NDK，以便能够编译C/C++代码。具体步骤如下：

打开build.gradle文件，在defaultConfig节点下添加如下配置，指定最低的支持的ndk版本：

ndk { abiFilters "armeabi-v7a", "x86" // 支持ndk版本 ndkVersion "21.3.6528147" }

在local.properties文件中添加以下NDK路径配置：

ndk.dir=/path/to/ndk

在gradle.properties文件中配置下面这一行，表示编译时使用C++11：

android.useDeprecatedNdk=true

新建JNI项目

在Android Studio中新建一个Android项目后，我们可以直接在该项目中使用JNI，并调用C/C++代码。

在src/main目录下新建一个jni目录。这个目录中的文件将会被编译成动态库。
在jni目录下创建一个名为Android.mk的文件。这个文件是用来描述我们需要用NDK编译的源文件的。如下：

```
LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := native-lib
LOCAL_SRC_FILES := native-lib.cpp
LOCAL_LDLIBS := -llog

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
```

以上是一个简单的Android.mk文件的内容。它告诉NDK编译器我们需要编译一个动态库（LOCAL_MODULE），源文件是native-lib.cpp（LOCAL_SRC_FILES），并且需要连接log库（LOCAL_LDLIBS）。

在jni目录下创建一个名为Application.mk的文件。这个文件用来描述我们需要使用的NDK版本和CPU架构。如下：

APP_ABI := armeabi-v7a x86 APP_PLATFORM := android-14

以上的Application.mk文件告诉NDK编译器编译出来的动态库可以运行在armeabi-v7a和x86架构的CPU上，并且需要使用Android 4.0以上版本的API。

在build.gradle文件中，添加以下配置：

```
android {
...
defaultConfig {
...
externalNativeBuild {
ndkBuild {
path "src/main/jni/Android.mk"
}
}
}

   externalNativeBuild {
       ndkBuild {
           path "src/main/jni/Android.mk"
       }
   }

}
```

使用JNI

在使用JNI时，需要通过JNI接口来实现Java代码与C/C++代码之间的交互。

我们可以通过Java中的native关键字声明一个本地方法。如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    public native String stringFromJNI();

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.sample_text);
        tv.setText(stringFromJNI());
    }
}

以上代码是在MainActivity中声明了一个native方法stringFromJNI()，该方法返回一个String类型的值。在Activity的onCreate方法中调用了这个方法，并将返回值设置到TextView中。

接下来，我们需要在native-lib.cpp文件中实现该方法。具体代码如下：

#include <jni.h>
#include <string>

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_myapplication_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv* env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

以上代码中，在文件头部包含了jni.h和string头文件。接着，外部C函数Java_com_example_myapplication_MainActivity_stringFromJNI实现了该方法，并返回了一个字符串。我们可以在该函数中实现一些对C/C++更友好的操作。

示例1：复制文件

下面我们来看一个更加实际的例子，假设我们有一个文件在Android设备上，我们要把这个文件复制到另一个位置。虽然Android本身也提供了一些操作文件的API，但是这些API在处理大文件时可能会存在性能瓶颈。这时候，我们可以使用C/C++代码来实现文件复制操作。

在Java层，我们可以定义如下方法：

public native int copyFile(String inputFile, String outputFile);

在native-lib.cpp文件中，我们可以实现这个方法：

#include <jni.h>
#include <string>
#include <fstream>
#include <android/log.h>

#define TAG "copyFile"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGW(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN, TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, __VA_ARGS__)

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_myapplication_MainActivity_copyFile(
        JNIEnv *env,
        jobject thiz,
        jstring j_input_file,
        jstring j_output_file) {

    const char *inputFile = env->GetStringUTFChars(j_input_file, NULL);
    const char *outputFile = env->GetStringUTFChars(j_output_file, NULL);

    std::ifstream input(inputFile, std::ios::binary);
    std::ofstream output(outputFile, std::ios::binary);

    if (!input.is_open()) {
        LOGE("Failed to open input file: %s", inputFile);
        return -1;
    }

    if (!output.is_open()) {
        LOGE("Failed to open output file: %s", outputFile);
        input.close();
        return -2;
    }

    char buf[1024*1024];
    while(input) {
        input.read(buf, sizeof(buf));
        output.write(buf, input.gcount());
    }

    input.close();
    output.close();

    env->ReleaseStringUTFChars(j_input_file, inputFile);
    env->ReleaseStringUTFChars(j_output_file, outputFile);

    return 0;
}

以上代码中，我们在native函数中使用了标准的C++文件操作API，将一个文件复制到另一个文件中，并返回操作结果。

示例2：OpenCV图像处理

使用JNI可以方便地将OpenCV库映射到Java层，从而方便进行图像处理。

在Java层中，我们可以定义如下方法：

public native void imageProcess(Bitmap bmpIn, Bitmap bmpOut, int threshold);

其中，bmpIn是输入的Bitmap对象，bmpOut是输出的Bitmap对象，threshold是图像处理中的一个阈值，表示灰度图像中的阈值。在实际使用时，我们需要遍历Bitmap对象中的每个像素进行图像处理。