Android NDK开发快速入门（详解）

这几天接到一个任务，完成对APP的卸载监听功能，之后查了一些资料，发现利用Java代码难以实现这个功能，而利用JNI C的fork函数创建进程监听/data/data/{package-name}目录是否存在，是比较合理的方法。（注意：Android5.0系统以上无法进行卸载监听，Google对Android系统进行了优化，C的fork函数创建的子进程会连同主进程被一并杀死）

写这篇文章，主要是为了让大家能快速的在Android中进行NDK开发，而不在于程序功能，我会把开发步骤进行详细的说明。

先简单说一下JNI和NDK的概念：

JNI (Java Native Interface,Java本地接口)是一种编程框架,使得Java程序可以调用本地应用/或库,也可以被其他程序调用。本地程序一般是用其它语言（C或C++等）。简单的说，利用JNI，可以在Java程序中使用C或C++等编程语言写的代码。在实际开发中，JNI有很重要的作用，有一些功能通过Java实现会很困难，毕竟C/C++出现的要比Java早，其中会有一些很优秀的类库，这时候就应该考虑使用JNI了。

NDK( Native Development Kit)，NDK是Android的工具开发包，帮助开发者快速开发 C/C++的动态库，并能自动将 so 和 java 应用一起打包成 apk。

首先需要准备以下工具：

1.Android studio(这个不用多说，Google官方推荐的编译器）

2.JDK并配置好环境变量

3.NDK工具包（推荐在Android studio中下载，选择Tools--Android--Sdk Manager,在SDK tools中勾选Android NDK进行下载），这里需要配置环境变量，我的NDK路径是C:\Users\User\AppData\Local\Android\Sdk\ndk-bundle，添加到PATH环境变量中，在cmd窗口输入ndk-build命令

出现图中文字，说明NDK环境变量配置完成，可以正常使用了。

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开发步骤：

1.在Android studio中创建一个新的工程，新建一个Java类并声明一个native方法：

public class Javajni {
    public native void uninstall(String packageDir, int sdkVersion);
}

2.利用JDK中的javah工具，将该Java文件编译成.h头文件

在JDK8开始，javah工具已经被取代了，之后可以用javac中的-h命令代替。打开cmd窗口，利用cd命令切换到当前类目录下，再利用JDK中的编译命令进行编译。我也找了好久才查到更改后的命令：

javac Javajni.java -h .

3.在main目录下创建jni文件夹，把生成的.h头文件放到该文件夹下。

4.在jni文件夹中编写Android.mk文件和C代码

Android.mk文件：用于加载指定的C代码和模块，把LOCAL_MODULE和LOCAL_SRC_FILES改成自己的模块名称。

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

    include $(CLEAR_VARS)

    LOCAL_MODULE    := Jni
    LOCAL_SRC_FILES := Jni.c

    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

C代码:这里C文件名需要与Android.mk中的文件名对应。需要注意C中的方法名需要与自己创建的Java方法名对应。代码是从Github上找的，亲测通过。

#include <stdio.h>
#include <jni.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/inotify.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdint.h>
#include "com_example_javajni_Javajni.h"
#include <android/log.h>
#define LOG_TAG "System.out.c"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
 
/**
 * 返回值 char* 这个代表char数组的首地址
 * Jstring2CStr 把java中的jstring的类型转化成一个c语言中的char 字符串
 */
char* Jstring2CStr(JNIEnv* env, jstring jstr) {
	char* rtn = NULL;
	jclass clsstring = (*env)->FindClass(env, "java/lang/String"); //String
	jstring strencode = (*env)->NewStringUTF(env, "GB2312"); // 得到一个java字符串 "GB2312"
	jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, clsstring, "getBytes",
			"(Ljava/lang/String;)[B"); //[ String.getBytes("gb2312");
	jbyteArray barr = (jbyteArray) (*env)->CallObjectMethod(env, jstr, mid,
			strencode); // String .getByte("GB2312");
	jsize alen = (*env)->GetArrayLength(env, barr); // byte数组的长度
	jbyte* ba = (*env)->GetByteArrayElements(env, barr, JNI_FALSE);
	if (alen > 0) {
		rtn = (char*) malloc(alen + 1); //"\0"
		memcpy(rtn, ba, alen);
		rtn[alen] = 0;
	}
	(*env)->ReleaseByteArrayElements(env, barr, ba, 0); //
	return rtn;
}
 
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_javajni_Javajni_uninstall(
		JNIEnv * env, jobject obj, jstring packageDir, jint sdkVersion) {
	// 1，将传递过来的java的包名转为c的字符串
	char * pd = Jstring2CStr(env, packageDir);
 
	// 2，创建当前进程的克隆进程
	pid_t pid = fork();
 
	// 3，根据返回值的不同做不同的操作,<0,>0,=0
	if (pid < 0) {
		// 说明克隆进程失败
		LOGD("current crate process failure");
	} else if (pid > 0) {
		// 说明克隆进程成功，而且该代码运行在父进程中
		LOGD("crate process success,current parent pid = %d", pid);
	} else {
		// 说明克隆进程成功，而且代码运行在子进程中
		LOGD("crate process success,current child pid = %d", pid);
 
		// 4，在子进程中监视/data/data/包名这个目录
		//初始化inotify进程
		int fd = inotify_init();
		if (fd < 0) {
			LOGD("inotify_init failed !!!");
			exit(1);
		}
 
		//添加inotify监听器
		int wd = inotify_add_watch(fd, pd, IN_DELETE);
		if (wd < 0) {
			LOGD("inotify_add_watch failed !!!");
			exit(1);
		}
 
		//分配缓存，以便读取event，缓存大小=一个struct inotify_event的大小，这样一次处理一个event
		void *p_buf = malloc(sizeof(struct inotify_event));
		if (p_buf == NULL) {
			LOGD("malloc failed !!!");
			exit(1);
		}
 
		//开始监听
		LOGD("start observer");
		ssize_t readBytes = read(fd, p_buf,sizeof(struct inotify_event));
 
		//read会阻塞进程，走到这里说明收到目录被删除的事件，注销监听器
		free(p_buf);
		inotify_rm_watch(fd, IN_DELETE);
 
		// 应用被卸载了，通知系统打开用户反馈的网页
		LOGD("app uninstall,current sdkversion = %d", sdkVersion);
		if (sdkVersion >= 17) {
			// Android4.2系统之后支持多用户操作，所以得指定用户
			execlp("am", "am", "start", "--user", "0", "-a",
					"android.intent.action.VIEW", "-d", "http://www.baidu.com",
					(char*) NULL);
		} else {
			// Android4.2以前的版本无需指定用户
			execlp("am", "am", "start", "-a", "android.intent.action.VIEW",
					"-d", "http://www.baidu.com", (char*) NULL);
		}
 
	}
}

5.利用ndk工具将C代码编译成.so文件。

同样，在cmd窗口下，cd到当前文件目录下，输入命令ndk-build，

之后可以看到main目录下多了libs和obj文件夹，生成的.so文件以及自动添加到该目录下。

6.在Java端load动态库，使用native代码

public class Javajni {
    static {
        System.loadLibrary("JNI");
    }
    public native void uninstall(String packageDir, int sdkVersion);
}

MainActivity中调用native方法：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        String packageDir = "/data/data/" + getPackageName();
        int sdkVersion = android.os.Build.VERSION.SDK_INT;
       new Javajni().uninstall(packageDir, sdkVersion);
    }
}

最后，还有一些配置信息需要注意，否则很容易出错：

在项目的local.properties文件中:

ndk.dir=C\:\\Users\\User\\AppData\\Local\\Android\\Sdk\\ndk-bundle
sdk.dir=C\:\\Users\\User\\AppData\\Local\\Android\\Sdk

需要制定ndk的路径

在app的build.gradle文件中，添加以下信息：

android {
    compileSdkVersion 26
    buildToolsVersion "28.0.1"
    defaultConfig {
        applicationId "com.example.javajni"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 26
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        ndk{
            moduleName "JNI"
        }
    }
    sourceSets {
        main {
            jni.srcDirs = []
            jniLibs.srcDir 'src/main/libs'
        }
    }
}

其中，ndk需要与项目中制定的模块名称相同，sourceSets用于指定加载的.so文件位置。

在gradle.properties文件中，加入这句：

android.useDeprecatedNdk=true

指的是允许使用旧的NDK版本

我这里只是简单介绍了使用JNI进行开发的例子，重要的是开发的准备和过程。其中难免会遇到一些出错的时候，这时候就需要耐心寻找问题所在。希望这篇文章能帮大家更快的入门，如果有问题或者不足之处，欢迎大家探讨。

Android NDK开发快速入门（详解）

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