android进阶3step4：Android Studio——NDK配置

课程目标

• 1，了解NDK Android NDK
• 2，完成环境搭建
• 3，能够开发完整NDK项目

课程内容

• 1，初见Android NDK
• 2，开发环境搭建
• 3，Android NDK到底是什么
• 4，Android NDK使用规范

一、初见Android NDK

1，Android NDK简介 

2，Android NDK优缺点及使用场景

3，本课程的优势及所需的准备

1，Android NDK简介 

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Android NDK简介NDK全称是Native Development Kit。

官方解释：

NDK是一套允许开发人员将本地代码嵌入Android应用程序包，可以将Android应用程序中的部分功能用C / C ++语言来实现，并将这部分C / C ++代码编译成可直接运行在Android平台上的本地代码。这些本地代码以及链接库的形式存在，并能自动将so和java应用一起打包成apk。 

一句话解释：NDK允许开发人员用C / C ++开发Android程序

与NDK密切相关的另一个词汇则是JNI，它是NDK开发中的枢纽，Java与底层交互绝大多数都是通过它来完成的

那么接下来看看什么是JNI？

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JNI：Java Native Interface也就是java本地接口，它是一个协议，这个协议用来沟通java代码和本地代码（c / c ++）。通过这个协议，Java类的某些方法可以使用原生实现，同时让它们可以像普通的爪哇方法一样被调用和使用，而原生方法也可以使用的Java对象，调用和使用的Java方法也就是说，使用JNI这种协议可以实现：用Java代码调用C / C + +代码，而C / C ++代码也可以调用的Java代码。

运行机制：

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2，Android NDK优缺点及使用场景

优点：

• 机本。代码执行效率高
• 反编译难度大，保密性好
• 可以直接接触底层系统
• 嵌入式本地代码平台个人文库个人文库移植性好
• 方便使用各种开源库

缺点：

• 调用步骤繁琐
• 互调过程开销较大
• 需要处理资源分配与释放
• 要了解的知识更多

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使用场景如下：

1. 编写Android的驱动
2. 对执行效率有高要求
3. 对底层系统或一些本地开源库有依赖
4. 代码保密性高

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3，课程的优势及所需的准备

1. 使用Android Studio做开发
2.  从0开始编写完整NDK项目
3. 分别介绍Linux的的/苹果机和视窗下开发方式
4. 涉及部分底层原理及进阶内容
5.  Gradle 2.5 1
6. 安装并配置好Android Studio2.2以上开发环境
7. 熟练使用C / C ++
8. 有一定的的Linux的使用经验

二，NDK的环境搭建（MAC版）

一.NDK下载：

根据你的电脑下载NDK下载地址

目录介绍：

• ndk-build：该shell脚本是Android NDK构建系统的起始点（最重要的文件）
• NDK-GDB：该外壳脚本允许用GUN调试器调试原生组件
• NDK堆叠：该外壳脚本可以帮助分析原生组件崩溃时的堆栈追踪
• build：该目录包含了Android NDK构建系统的所有模块
• 平台：该目录包含了支持不同Android目标版本的头文件和库文件，Android NDK构建系统会根据具体的Android版本自动引用这些文档
• 来源：该目录包含了可供开发人员导入到现有的Android NDK项目的一些共享模块
• samples：该目录包含了一些示例应用程序，这些程序可以提现Android NDK的性能，示例程序对于学习如何使用Android NDK的特性很有帮助
• toolchains：该目录包含了目前Android NDK支持的不同架构的交叉编译器，Android NDK目前支持ARM，X86，MIPS

二。环境变量配置

解压NDK的zip包，注意路径目录不要出现空格和中文，这里建议大家把包解压到SDK目录里面，并命名为ndk-bundle，好处是，启动AS的时候会检查它并直接添加到ndk.dir中，减少我们的配置工作;（步骤三：android studio中配置会说）

1.打开终端，输入命令：进入下载好的NDK文件夹中

cd ~/Library/Android/sdk/nkd-bundle

2.配置环境变量（进入当前目录的.bash_profile中配置文件中）然后英文状态下点击i（插入）键（才可以插入）

vi ~/.bash_profile

3.添加配置指定NDK，建立执行文件的目录

export PATH=${PATH}:~/Library/android/sdk/ndk-bundle/build

输入完之后点击ESC退出，下方输入：WQ然后按输入键保存

4.使刚刚配置文件生效并启动终端 

 source ~/.bash_profile
 exit

5.重启终端后输入 

ndk-build

就会显示（就成功啦）

Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it.    
/Users/mac/documents/android-ndk-r16b/build/core/build-local.mk:151: *** Android NDK: Aborting    .  Stop.

如果途中遇到：Mac终端命令行报错-bash：vi：command not found  说明你环境变量设置有误，参考这篇文章

注意路径是否写错之类

三，Android Studio中的配置

1.打开android studio文件 - >项目结构 

Android NDK位置写入路径

工程中的local.properties文件中自动生成目录啦（方便之处，不用手动添加）

省去上面的三个方法，最简单的是在android studio中的

首选项 - >外观$行为 - >系统设置 - > Android SDK中进行相应的NDK下载

四，genymotion虚拟机的配置

genymotion运行的速度比作为自带的虚拟机快得多，因为NDK需要臂平台的机子运行，在作为上自带的臂运行更慢了

所以下载genymotion虚拟机提高开发效率，使用真机也可以

genymotion下载配置参考这篇文章：mac上安装Genymotion

安装完之后，要装Genymotion-ARM-Translation  密码：r93e genymotion的ARM平台包

直接将zip包拖动打开的虚拟机就可以自动安装了。

安装完成会让你重启虚拟机。

三、Android NDK使用规范（做一下了解）

1. Android NDK目录结构及配置文件解析
2. Android NDK中数据类型对应关系
3. Java调用Native函数的方法
4. Jni 字符串处理

1、Android NDK目录结构及配置文件解析

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目录结构 

• Java 目录：Android Java代码
• Jni 目录：

1.  C代码
2.  H头文件
3.  MK配置文件

• Libs目录：通过ndk编译出来的so链接库
• Obj目录：C代码编译出的目标文件(中间产物)

Android.mk 配置文件

要在两个include之间进行配置 

LOCAL_PATH：jni所在目录

CLEAR_VARS：清空本地配置变量，必须执行

LOCAL_MODULE：该变量指定模块名字( 指定生成.so的文件名,系统自动加上lib+指定的名字.so)

LOCAL_SRC_FILES：C/C++源文件名

BUILD_SHARED_LIBRARY:指定一个建立共享库的GNU Make脚本文件

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2、Android NDK中数据类型对应关系

Java调用Native函数的方法

1、静态注册（懒汉式 -时间换空间）

方法名是“包名_类名_方法名”，形式复杂

上面的例子是在test.c函数中的形式是： 相当于在把.换成了下划线_

java_imooc_android_com_myndktest_NdkUtil_stringFromJNI

string_1FromJNI

这表示是一个整体(等价)：stringFromJNI 通过这个方法消除歧义

2、动态注册 （饿汉式 -空间换时间）

通过数组完成对应关系注册，灵活 

在main目录下创建jni目录创建.c文件进行动态注册 

Jni 字符串相关处理

1. NewStringUTF：创建一个UTF编码的字符串
2. GetStringUTFChars：访问一个字符串
3. GetStringUTFLength：查询字符串的长度
4. ReleaseStringUTFChars：释放字符串所占内存，与Get成对 

Android ndk程序编写步骤

1. 在Gradle中配置ndk so库名称
2. 编写JAVA代码，用Native关键字声明C函数
3. 编写C语言代码，通过静态/动态注册绑定函数
4. 注意Jni变量类型对应关系

Android NDK 进阶

1. 学习JNI函数的映射机制
2. 编写Android驱动及HAL层代码
3. 将复杂算法通过NDK提升效率
4. 编写跨平台链接库