Android JNI：调用C代码与实现原理

"Android JNI 调用C代码的实践与详解" Android JNI（Java Native Interface）是Java平台的一个核心组件，自Java 1.1版本引入，主要用于Java应用程序调用本地（非Java）代码，尤其是C和C++编写的库。JNI在Android系统中扮演着重要的角色，它允许开发者将高性能的本地代码集成到Java应用中，从而弥补Java在某些特定计算任务上的性能不足。 在Android中，JNI的使用通常涉及以下几个步骤： 1. 定义 native 方法：在Java类中声明一个方法，并使用`native`关键字标记。例如： ```java public class MyActivity extends AppCompatActivity { static { System.loadLibrary("my-native-lib"); } public native void callNativeFunction(); } ``` 这里，`callNativeFunction()`是待实现的本地方法，`my-native-lib`是对应的本地库名。 2. 创建头文件 (JNI Header)：使用`javah`工具或Android Studio的构建过程自动生成C/C++头文件，这个文件包含了Java方法的JNI函数原型。例如，`MyActivity.java`中的`callNativeFunction()`会生成如下的`MyActivity_jni.h`： ```c extern void Java_com_example_MyActivity_callNativeFunction(JNIEnv *, jobject); ``` 3. 编写本地代码：根据生成的头文件，在C/C++源文件中实现本地方法。例如： ```c #include <jni.h> #include "com_example_MyActivity.h" void Java_com_example_MyActivity_callNativeFunction(JNIEnv *env, jobject thisObj) { // 实现本地功能 } ``` 4. 编译本地代码：配置Android.mk或CMakeLists.txt文件，指定本地库的名称、源文件等，然后通过Android NDK编译生成`.so`动态链接库。 5. 加载库并调用方法：在Java代码中，使用`System.loadLibrary()`加载生成的本地库，然后就可以在Java代码中调用`native`方法了。 在Android系统中，JNI的实现依赖于`libandroid_runtime.so`库，它位于`system/lib`目录下。此外，还有一个名为`libnativehelper.so`的库，它提供了一些辅助函数来简化JNI接口的使用。 在Android开发环境中，开发者通常会在`/development/samples/SimpleJNI/Android.mk`这样的文件中定义本地库的构建规则，如`LOCAL_PACKAGE_NAME`和`LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES`，然后使用`BUILD_PACKAGE`和`BUILD_SHARED_LIBRARY`宏来构建APK和本地库。 总结来说，Android JNI提供了一种桥梁，使得Java应用程序能够无缝地调用C/C++代码，实现高效计算或利用已有的本地库，这对于提高应用性能和实现特定功能具有重要意义。同时，它也带来了一些挑战，如内存管理、线程同步等问题，需要开发者有良好的C/C++和多线程编程基础。