Java使用NDK

什么是NDK？

NDK（Native Development Kit）是Android开发工具包中的一部分，它允许开发者使用C或C++等本地语言编写Android应用的一部分或全部代码。NDK提供了一种使用本地代码进行优化和重用的方式，特别适用于需要高性能的任务，如图形处理、音频处理和计算密集型计算。

为什么使用NDK？

使用NDK的主要原因有以下几点：

  1. 性能优化：本地代码通常比Java代码执行更快，特别是涉及到复杂的计算或需要与底层系统交互的任务。
  2. 重用现有代码：如果您已经有用C或C++编写的库或代码，可以通过使用NDK将其集成到Android应用中，而无需重写这些代码。
  3. 访问底层系统功能：有些功能需要直接与底层系统交互，如访问硬件功能或操作系统API。NDK允许您使用本地代码来实现这些功能。

如何使用NDK？

使用NDK需要以下步骤：

  1. 配置NDK环境：首先，您需要在Android Studio中配置NDK环境。打开项目的build.gradle文件，并添加以下代码：

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

  2. 编写本地代码：在项目的src/main目录下，创建一个名为jni的文件夹。在该文件夹中，创建一个名为Android.mk的文件，用于配置本地代码的构建。然后，创建一个名为native-lib.cpp的文件，用于编写本地代码。

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

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_myapp_MainActivity_getMessageFromNative(JNIEnv* env, jobject /* this */) {
    std::string message = "Hello from native code!";
    return env->NewStringUTF(message.c_str());
}

  3. 构建和运行应用：现在您可以构建和运行您的应用程序了。当应用程序运行时，Java代码将调用本地方法，并获取来自本地代码的消息。

    public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    public native String getMessageFromNative();

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        // ...
        String message = getMessageFromNative();
        Log.d("MainActivity", "Message from native code: " + message);
        // ...
    }
}

NDK与Java的交互

NDK与Java之间的交互是通过JNI（Java Native Interface）实现的。JNI是一种允许Java代码与本地代码相互调用的机制。通过JNI，可以从Java代码调用本地方法，并从本地方法返回结果给Java代码。

在上述示例中，Java代码调用了本地方法getMessageFromNative()，该方法在本地代码中实现。本地代码使用JNIEnv对象来与Java代码进行交互，JNIEnv对象提供了许多方法用于访问Java对象、调用Java方法和返回结果给Java代码。

与NDK相关的表格

下表显示了NDK支持的一些常见函数：

函数 描述
JNIEXPORT 声明本地方法的修饰符
JNICALL 声明本地方法的调用修饰符
JNIEnv 提供与Java代码交互的方法
jobject Java对象的引用
jclass Java类的引用
jmethodID Java方法的唯一标识符
jfieldID Java字段的唯一标识符
jstring Java字符串的引用
jbooleanArray Java布尔数组的引用
jbyteArray Java字