1、前言

jni是java呼叫原生語言來進行開發的一座橋樑，原生語言一般是指c,c++語言，即jni機制可以讓java語言呼叫c,c++語言，也可以讓c,c++語言呼叫java語言。這樣的相互呼叫，互相結合，主要是出現在對效能要求較高的應用上。在android中，由於它的開發語言也是java，所以也可以利用原生語言進行開發，對jni的瞭解和使用有助於我們在做應用的時候，對於時間效能要求較高的程式碼段，可以用原生語言來開發，然後java通過jni機制來呼叫它，就可以達到很好的效果。 總的來說，jni是一種機制，一種可以然java和原生語言互相呼叫的機制。 學習jni開發需要有c++或者c基礎。

2、基本環境要求

利用jni機制開發，對於開發環境是有特別要求的，因為c,c++語言的開發也需要環境的支援。 單純的android開發：jdk,sdk,eclipse,adt。 如果要在eclipse上進行jni開發，那麼需要：ndk,cygwin,ant。 本文接下來的例子都是使用eclipse的方法進行開發，使用android studio的朋友，由於編譯器自身的整合，利用jni機制進行開發會更加方便，但是為了更深入的瞭解jni機制，本文使用的是eclipse。 對於android的基本開發環境的安裝就不提了，jni需要的開發環境這裡就提一下，方便完全沒基礎的朋友安裝環境。

2.1 ant的安裝

ant是一個命令列構建工具，它主要是驅動目標進行任務的進行。在jni中一般是用來驅動命令。它的安裝可以去ant下載官網下載。一般下載zip壓縮包即可。然後解壓安裝到我們指定的目錄（自由的目錄位置）。最關鍵的一步是新增環境變數。 假如你的ant根目錄是E:\apache-ant-1.9.7。那麼你只需要複製這個資料夾下的bin路徑，新增到高階環境變數的path變數中。注意與path變數本身存在的值必須新增分號進行分割。 比如：
隨後我們用命令列工具輸入ant -version命令。如果安裝成功就會輸出ant的版本號。

2.2cygwin的安裝

由於android原生語言開發環境包（NDK）是基於類unix系統執行的，它包含了許多shell指令碼，而它們又是不可以直接在window系統執行的，因此需要安裝cygwin模擬類unix系統的環境。

cygwin的下載地址 由於筆者的安裝環境以及完成，所以並不能圖文並茂德截圖講解。為了方便大家的安裝，筆者決定直接使用參考資料的截圖。





讀者只需要按照筆者的截圖順序去做就可以安裝成功了，cygwin一定要安裝成功，否則會導致ndk執行的失敗，這也是為什麼筆者花這麼多圖的原因。

2.3 NDK的安裝

NDK即android原生語言開發環境包。下載地址：NDK的下載 我們下載好壓縮包解壓到我們指定的目錄，然後需要新增環境變數，比如筆者的NDK安裝在：E:\android-ndk-r11b。那麼只需要在path變數裡面新增此路徑即可，記得用分號分隔。
隨後我們在命令列視窗輸入ndk-build命令。如果有以下輸出說明安裝成功。

2.4 在eclipse裡面配置jni開發環境

需要指定NDK的目錄路徑。筆者的如下：

3、實踐過程進行總結

實踐才是檢驗真理的唯一標準，通過上面的環境配置，我們就可以搭建一個可以開發jni的android環境了，接下來就一步一步引導大家去開發一個jni例項。 首先新建一個空白的android專案。 我們新建一個類，專門處理native函式。筆者命名為CppUtils。內容如下：

public class CppUtils {

	static {
		System.loadLibrary("cppUtils");
	}

	/**
	 * 從CPP獲取字串
	 * 
	 * @return
	 */
	public native String getStringFromCPP();

	

}

這裡是簡單的從c++原生程式碼中獲取字串。

3.1 System.loadLibrary

java在java.lang.System包提供了兩個靜態方法用於載入共享庫（一種含原生語言實現的可供android程式呼叫的庫），分別是load,loadLibrary兩個方法，由於我們在程式啟動的時候就需要載入共享庫，因此放在靜態程式碼塊中載入。這兩個方法的引數是共享庫名稱。注意共享庫為了跨平臺使用，它的檔名稱會包含一些字首，而共享庫檔案的字尾是so。比如我們載入cppUtils共享庫，其實他的全名是：libcppUtils.so。

3.2 native標籤

native標籤用於告訴java編輯器，它的方法是由原生語言實現的，因此不需要去實現它。native方法用分號結束。即如果你希望一個方法用原生語言實現，那麼你就給它宣告為native方法。

3.3 生成原生語言標頭檔案

由於原生語言標頭檔案需要根據位元組碼檔案來進行分析，所以，在生成標頭檔案之前，我們必須對專案進行build。之後開啟我們專案的bin/classes的資料夾，筆者的資料夾如下圖：
接著我們就要針對CppUtils.class進行分析生成標頭檔案，在我們對編寫原生語言標頭檔案的時候，最好藉助工具生成，而不是手寫，這樣出錯的概率才會更低，否則很容易發生jni橋無法將java函式與原生方法聯絡起來的錯誤。生成標頭檔案的方法，就是使用命令列工具。比如筆者這裡就是,先進入自己專案要分析的java檔案的目錄下，然後生成標頭檔案。生成標頭檔案的命令如下： javah -classpath bin/classes com.example.jnibolg.CppUtils 完整的操作過程看下圖：
然後回到eclipse中，重新整理下我們的專案，我們會發現多了一個以h結尾的檔案，這個就是機器生成的標頭檔案。
關於原聲函式的實現以及祥光標頭檔案，我們需要放在jni資料夾中，因此，我們接下來需要在專案中建立jni資料夾，並將相關檔案放進去。
這樣我們的原生檔案就生成了。

3.4 分析標頭檔案

接下來我們需要分析標頭檔案的內容，有助於幫助我們瞭解整個實現過程。首先我們看標頭檔案的程式碼：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_jnibolg_CppUtils */

#ifndef _Included_com_example_jnibolg_CppUtils
#define _Included_com_example_jnibolg_CppUtils
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_jnibolg_CppUtils
 * Method:    getStringFromCPP
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
<pre name="code" class="cpp">JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jnibolg_CppUtils_getStringFromCPP
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus}#endif#endif 首先我們可以看到jni.h標頭檔案被包含了，這個標頭檔案包含了jni機制為了實現從java物件到原生語言的對映的規則。因此，我們一切java呼叫原生函式，或者原聲函式呼叫java，都必須通過它來實現。 其次我們關注這個函式宣告：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jnibolg_CppUtils_getStringFromCPP
  (JNIEnv *, jobject);

這個函式宣告說明了，它實現的是jnibolg包下的CppUtils類的getStringFromCPP方法，返回的是jstring型別，這是一個jni型別，對映到java的string型別。這裡不詳細解析jni型別對映，以免變得複雜，主要以實現一個例子瞭解整個流程為主。 JNIEnv 是一個指標，指向jni物件。通過它，就可以呼叫jni.h標頭檔案包含的所有函式。即，它就是一個指向jni物件的指標。 jobject表示當前函式所實現方法所屬的java物件，這裡指的是CppUtils的一個例項。 有了標頭檔案，那麼接下來，我們需要用到NDK了，這就需要獲取NDK的支援。

3.5 獲取NDK的支援

右擊我們的專案，找到android tools，點選add native support，這樣就可以獲取NDK開發包的支援了。點選之後，會需要你填寫一個名稱，這個名稱將會用作共享庫的名稱，同時這個名字也是我們CppUtils中System.loadLibrary所包含的檔名稱。
確定之後，我們看jni資料夾，會生成NDK支援的檔案。
其中cppUtils.cpp是我們要進行實現的C++檔案。Android.mk是NDK的makefile檔案，通過他，可以將原生語言的實現生成為共享庫。我們之前安裝的cygwin目的就是支援NDK的系統構建。我們開啟我們NDK的目錄，筆者的如下：
可以發現NDK有很多makefile檔案，這些檔案都是用於幫助構成共享庫的。

3.6 分析mk檔案的內容

我們開啟Android.mk檔案，內容如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := cppUtils
LOCAL_SRC_FILES := cppUtils.cpp

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_PATH，這是一個用於定位原始檔的巨集，在Android.mk檔案中，它必須是第一個變數。 include $(CLEAR_VARS)，作用是清除命名衝突，因為Android構建系統在單次執行中會構建多個檔案和模組，為了避免LOCAL_<NAME>模式的變數名衝突，必須包含這條指令。 LOCAL_MODULE，指的是生成的共享庫的名稱，為了適應不同的架構，生成的共享庫會含有lib字首。 LOCAL_SRC_FILES，指的是生成共享庫的原始檔，多個原始檔之間用空格隔開。 include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)指令表示生成一個共享庫。 關於共享庫的生成，可以有更復雜的組織，比如多個共享庫依賴某個靜態庫.....這裡不詳細講解，只為了讓大家理解整個流程。我們要知道的就是，基本的生成流程都是按照上面這幾條指令順序來的。

3.7實現原生程式碼 

我們開啟cppUtils.cpp檔案，會發現是空的。如果包含了jni.h標頭檔案指令，我們把他刪掉，因為我們即將要實現的標頭檔案已經包含了jni,h標頭檔案，所以我們的原始檔無需再次包含。 接著我們將標頭檔案需要實現的函式聲明覆制過來，為了避免出錯，強烈建議複製過來。然後修改成下面這個樣子。

#include "com_example_jniblog_CppUtils.h"

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jniblog_CppUtils_getStringFromCpp
  (JNIEnv * env, jobject jthis)
{
   return env->NewStringUTF("來自C++");
}

3.8呼叫native函式

做完了上面這些，就可以函式呼叫了。呼叫和正常的java呼叫沒有差別的。比如這裡就是：

private TextView text;
	CppUtils cppUtils = new CppUtils();

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		text = (TextView) findViewById(R.id.text);
		text.setText("從C++獲取字串：" + cppUtils.getStringFromCpp());
	}

3.9 總結

從整個流程下來，我們可以清晰的知道每一步要怎麼做為什麼這麼做這麼做的意義，雖然並沒有深入講解，但是對於整個jni流程來說，是一個很好的瞭解。

---------文章寫自：HyHarden---------