Android的NDK开发(1)————Android(安卓)JNI简介与调用流程
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* author:conowen@大钟
* E-mail:conowen@hotmail.com
* http://blog.csdn.net/conowen
* 注:本文为原创,仅作为学习交流使用,转载请标明作者及出处。
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1、JNI简介
JNI全称为Java Native Interface(JAVA本地调用)。从Java1.1开始,JNI成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码(如C&C++)进行交互。并非从Android发布才引入JNI的概念的。
2、JNI与NDK
简单来说,Android的NDK提供了一些交叉编译工具链和Android自带的库,这些Android的库可以让开发者在编写本地语言的程序时调用。而NDK提供的交叉编译工具链就对已经编写好的C&C++代码进行编译,生成库。
当然了,你也可以自己搭建交叉编译环境,而不用NDK的工具和库。然后生成库,只要规范操作,一样可以生成能让JAVA层成功调用的库文件的。
利用NDK进行编译本地语言可以参考这篇博文:http://blog.csdn.net/conowen/article/details/7522667
3、JNI 调用流程
众所周知,Android的应用层的类都是以Java写的,这些Java类编译为Dex文件之后,必须靠Dalvik虚拟机( Virtual Machine)来执行。假如在执行java程序时,需要载入C&C++函数时,Dalvik虚拟机就会去加载C&C++的库,(System.loadLibrary("libName");)让java层能顺利地调用这些本地函数。需要清楚一点,这些C&C++的函数并不是在Dalvik虚拟机中运行的,所以效率和速度要比在Dalvik虚拟机中运行得快很多。
Dalvik虚拟机成功加载库之后,就会自动地寻找库里面的JNI_OnLoad函数,这个函数用途如下:
(1)告诉Dalvik虚拟机此C库使用哪一个JNI版本。如果你的库里面没有写明JNI_OnLoad()函数,VM会默认该库使用最老的JNI 1.1版本。但是新版的JNI做了很多的扩充,也优化了一些内容,如果需要使用JNI的新版功能,就必须在JNI_OnLoad()函数声明JNI的版本。如
[java] view plain copy print ?- result=JNI_VERSION_1_4;
当没有JNI_OnLoad()函数时,Android调试信息会做出如下提示(No JNI_OnLoad found)
[java] view plain copy print ?- 04-2913:53:12.184:D/dalvikvm(361):Tryingtoloadlib/data/data/com.conowen.helloworld/lib/libHelloWorld.so0x44edea98
- 04-2913:53:12.204:D/dalvikvm(361):Addedsharedlib/data/data/com.conowen.helloworld/lib/libHelloWorld.so0x44edea98
- 04-2913:53:12.204:D/dalvikvm(361):NoJNI_OnLoadfoundin/data/data/com.conowen.helloworld/lib/libHelloWorld.so0x44edea98,skippinginit
(2)因为Dalvik虚拟机加载C库时,第一件事是调用JNI_OnLoad()函数,所以我们可以在JNI_OnLoad()里面进行一些初始化工作,如注册JNI函数等等。注册本地函数,可以加快java层调用本地函数的效率。
另外:与JNI_OnLoad()函数相对应的有JNI_OnUnload()函数,当虚拟机释放该C库时,则会调用JNI_OnUnload()函数来进行善后清除动作。
4、例子(关于jni里面的数据类型转换与常用jni方法下一篇博文介绍)
下面以havlenapetr的FFmpeg工程里面的onLoad.cpp为例详细说一下:
[cpp] view plain copy print ?- //onLoad.cpp文件
- #defineTAG"ffmpeg_onLoad"
- #include<stdlib.h>
- #include<android/log.h>
- #include"jniUtils.h"
- extern"C"{
- externintregister_android_media_FFMpegAVRational(JNIEnv*env);
- #ifdefBUILD_WITH_CONVERTOR
- externintregister_android_media_FFMpeg(JNIEnv*env);
- #endif
- externintregister_android_media_FFMpegAVFormatContext(JNIEnv*env);
- externintregister_android_media_FFMpegAVInputFormat(JNIEnv*env);
- }
- externintregister_android_media_FFMpegAVCodecContext(JNIEnv*env);
- externintregister_android_media_FFMpegUtils(JNIEnv*env);
- externintregister_android_media_FFMpegAVFrame(JNIEnv*env);
- #ifdefBUILD_WITH_PLAYER
- externintregister_android_media_FFMpegPlayerAndroid(JNIEnv*env);
- #endif
- staticJavaVM*sVm;
- /*
- *Throwanexceptionwiththespecifiedclassandanoptionalmessage.
- */
- intjniThrowException(JNIEnv*env,constchar*className,constchar*msg){
- jclassexceptionClass=env->FindClass(className);
- if(exceptionClass==NULL){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,
- TAG,
- "Unabletofindexceptionclass%s",
- className);
- return-1;
- }
- if(env->ThrowNew(exceptionClass,msg)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,
- TAG,
- "Failedthrowing'%s''%s'",
- className,msg);
- }
- return0;
- }
- JNIEnv*getJNIEnv(){
- JNIEnv*env=NULL;
- if(sVm->GetEnv((void**)&env,JNI_VERSION_1_4)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,
- TAG,
- "FailedtoobtainJNIEnv");
- returnNULL;
- }
- returnenv;
- }
- /*
- *RegisternativeJNI-callablemethods.
- *
- *"className"lookslike"java/lang/String".
- */
- intjniRegisterNativeMethods(JNIEnv*env,
- constchar*className,
- constJNINativeMethod*gMethods,
- intnumMethods)
- /*从com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer.cpp文件跳到此,完成最后的注册
- *向Dalvik虚拟机(即AndroidRuntime)登记传过来的参数gMethods[]所含的本地函数
- */
- {
- jclassclazz;
- __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,TAG,"Registering%snatives\n",className);
- clazz=env->FindClass(className);
- if(clazz==NULL){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"Nativeregistrationunabletofindclass'%s'\n",className);
- return-1;
- }
- if(env->RegisterNatives(clazz,gMethods,numMethods)<0){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"RegisterNativesfailedfor'%s'\n",className);
- return-1;
- }
- return0;
- }
- //Dalvik虚拟机加载C库时,第一件事是调用JNI_OnLoad()函数
- jintJNI_OnLoad(JavaVM*vm,void*reserved){
- JNIEnv*env=NULL;//定义JNIEnv
- jintresult=JNI_ERR;
- sVm=vm;
- /*JavaVM::GetEnv原型为jint(*GetEnv)(JavaVM*,void**,jint);
- *GetEnv()函数返回的Jni环境对每个线程来说是不同的,
- *由于Dalvik虚拟机通常是Multi-threading的。每一个线程调用JNI_OnLoad()时,
- *所用的JNIEnv是不同的,因此我们必须在每次进入函数时都要通过vm->GetEnv重新获取
- *
- */
- //得到JNIEnv
- if(vm->GetEnv((void**)&env,JNI_VERSION_1_4)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"GetEnvfailed!");
- returnresult;
- }
- __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,TAG,"loading...");
- /*开始注册
- *传入参数是JNIenv
- *由于下面有很多class,只以register_android_media_FFMpegPlayerAndroid(env)为例子
- */
- #ifdefBUILD_WITH_CONVERTOR
- if(register_android_media_FFMpeg(env)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"can'tloadandroid_media_FFMpeg");
- gotoend;
- }
- #endif
- if(register_android_media_FFMpegAVFormatContext(env)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"can'tloadandroid_media_FFMpegAVFormatContext");
- gotoend;
- }
- if(register_android_media_FFMpegAVCodecContext(env)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"can'tloadandroid_media_FFMpegAVCodecContext");
- gotoend;
- }
- if(register_android_media_FFMpegAVRational(env)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"can'tloadandroid_media_FFMpegAVRational");
- gotoend;
- }
- if(register_android_media_FFMpegAVInputFormat(env)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"can'tloadandroid_media_FFMpegAVInputFormat");
- gotoend;
- }
- if(register_android_media_FFMpegUtils(env)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"can'tloadandroid_media_FFMpegUtils");
- gotoend;
- }
- if(register_android_media_FFMpegAVFrame(env)!=JNI_OK){
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"can'tloadandroid_media_FFMpegAVFrame");
- gotoend;
- }
- #ifdefBUILD_WITH_PLAYER
- if(register_android_media_FFMpegPlayerAndroid(env)!=JNI_OK){//跳到----》com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer.cpp文件
- __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,"can'tloadandroid_media_FFMpegPlayerAndroid");
- gotoend;
- }
- #endif
- __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,TAG,"loaded");
- result=JNI_VERSION_1_4;
- end:
- returnresult;
- }
- //com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer.cpp文件
- /*
- *
- *由于代码量较大,com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer.cpp开始的一部分省略,只是贴出注册函数的相关部分。
- */
- staticconstchar*constkClassPathName="com/media/ffmpeg/FFMpegPlayer";
- /*
- *由于gMethods[]是一个<名称,函数指针>对照表,在程序执行时,
- *可多次调用registerNativeMethods()函数来更换本地函数的指针,
- *从而达到弹性调用本地函数的目的。
- */
- staticJNINativeMethodgMethods[]={
- {"setDataSource","(Ljava/lang/String;)V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_setDataSource},
- {"_setVideoSurface","(Landroid/view/Surface;)V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_setVideoSurface},
- {"prepare","()V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_prepare},
- {"_start","()V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_start},
- {"_stop","()V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_stop},
- {"getVideoWidth","()I",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getVideoWidth},
- {"getVideoHeight","()I",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getVideoHeight},
- {"seekTo","(I)V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_seekTo},
- {"_pause","()V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_pause},
- {"isPlaying","()Z",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_isPlaying},
- {"getCurrentPosition","()I",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getCurrentPosition},
- {"getDuration","()I",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_getDuration},
- {"_release","()V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_release},
- {"_reset","()V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_reset},
- {"setAudioStreamType","(I)V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_setAudioStreamType},
- {"native_init","()V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_init},
- {"native_setup","(Ljava/lang/Object;)V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_setup},
- {"native_finalize","()V",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_finalize},
- {"native_suspend_resume","(Z)I",(void*)com_media_ffmpeg_FFMpegPlayer_native_suspend_resume},
- };
- intregister_android_media_FFMpegPlayerAndroid(JNIEnv*env){
- returnjniRegisterNativeMethods(env,kClassPathName,gMethods,sizeof(gMethods)/sizeof(gMethods[0]));
- /*跳到OnLoad.cpp文件中的
- *jintjniRegisterNativeMethods(JNIEnv*env,
- constchar*className,
- constJNINativeMethod*gMethods,
- intnumMethods)
- */
- }
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