一、NDK和JNI

• NDK是什么

NDK是Native Development Kit 的缩写，是 Android 的工具开发包。
作用是快速开发 C/C++ 的动态库，并自动将动态库与应用一起打包到 apk。
NDK 是属于 Android 的，与 Java 无直接关系。

• JNI是什么

JNI 是 Java Native Interface 的缩写，即 Java 的本地接口。
目的是使得 Java 与本地其他语言（如 C/C++）进行交互。
JNI 是属于 Java 的，与 Android 无直接关系。

• JNI与NDK的关系

JNI 是实现的目的，NDK 是 Android 中实现 JNI 的手段。

二、Android Studio 调用流程

在AndroidStudio里新建工程，并选择包含 C++ support，会自动帮我们生成一个可执行的 Hello World 程序。相比平常的Android工程，这里主要是多了cpp目录下的native-lib.cpp和CMakeList.txt文件。其中cpp目录就是我们的 C/C++ 代码、预编译库的默认路径，而 CMakeList.txt 就是编译的脚本文件。

MainActivity代码如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 
    // Used to load the 'native-lib' library on application startup.
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
 
        // Example of a call to a native method
        TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.sample_text);
        tv.setText(stringFromJNI());
    }
 
    /**
     * A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,
     * which is packaged with this application.
     */
    public native String stringFromJNI();
}

Java 调用本地方法，是使用 native 关键字。而本例中，本地方法的实现是在一个叫做 “native-lib” 的动态库里（动态库的名称是在 CMakeList.txt 中指定的），要想使用这个动态库，就必须先加载这个库，即 System.loadLibrary(native-lib) 。这些都是 Java 的语法定义。

native-lib.cpp

#include <jni.h>
#include <string>
 
extern "C" JNIEXPORT jstring
 
JNICALL
Java_com_qq_jnidemo_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

上面提到的 public native String stringFromJNI() 方法的实现就是在这里，那怎么知道 Java 中的某个 native 方法是对应的 cpp 中的哪个方法呢？这就和 JNI 的注册有关了，本例中使用的是静态注册，即 “Java包名类名_方法名” 的形式，其中包名也是用下划线替代点号。

整个调用流程就是：

1. Gradle 调用您的外部构建脚本 CMakeLists.txt。
2. CMake 按照构建脚本中的命令将 C++ 源文件 native-lib.cpp 编译到共享的对象库中，并命名为 libnative-lib.so，Gradle 随后会将其打包到 APK 中。
3. 运行时，应用的 MainActivity 会使用 System.loadLibrary() 加载原生库。现在，应用可以使用库的原生函数 stringFromJNI()。
4. MainActivity.onCreate() 调用 stringFromJNI()，这将返回“Hello from C++”并使用这些文字更新 TextView。

CMakeLists.txt 文件内容简单分析

# For more information about using CMake with Android Studio, read the
# documentation: https://d.android.com/studio/projects/add-native-code.html
   
# Sets the minimum version of CMake required to build the native library.
   
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
   
# Creates and names a library, sets it as either STATIC
# or SHARED, and provides the relative paths to its source code.
# You can define multiple libraries, and CMake builds them for you.
# Gradle automatically packages shared libraries with your APK.
   
add_library( # Sets the name of the library.
             native-lib
   
             # Sets the library as a shared library.
             SHARED
   
             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/cpp/native-lib.cpp )
   
# Searches for a specified prebuilt library and stores the path as a
# variable. Because CMake includes system libraries in the search path by
# default, you only need to specify the name of the public NDK library
# you want to add. CMake verifies that the library exists before
# completing its build.
   
find_library( # Sets the name of the path variable.
              log-lib
   
              # Specifies the name of the NDK library that
              # you want CMake to locate.
              log )
   
# Specifies libraries CMake should link to your target library. You
# can link multiple libraries, such as libraries you define in this
# build script, prebuilt third-party libraries, or system libraries.
   
target_link_libraries( # Specifies the target library.
                       native-lib
   
                       # Links the target library to the log library
                       # included in the NDK.
                       ${log-lib} )

• cmake_minimum_required

指定 Cmake 需要的最低版本

• add_library

创建和命名该库，第一个参数是库的名字，例如取名为 native-lib，将会生成一个命名为 libnative-lib.so 的库。
第二个参数是指定库的类型，一般为 SHARED，即动态库（以 .so 为后缀），还有一种是静态库 STATIC，即静态库（以 .a 为后缀）。
第三个参数是指定该库使用的源文件路径。
使用多个 add_library() 命令，您可以为 CMake 定义要从其他源文件构建的更多库。

• find_library

找到一个 NDK 的库，并且将这个库的路径存储在一个变量中。例如上例中是找到 NDK 中的 log 库（Android 特定的日志支持库），并将其路径存储在 “log-lib” 变量中，在后面你就可以通过 “${log-lib}” 命令取出变量中的值了。

• target_link_libraries

关联库。将指定的库关联起来 。

三、JNI数据类型和类型描述符

• 基本数据类型

• 引用数据类型

• 数据类型描述符

在JVM虚拟机中，存储数据类型的名称时，是使用指定的描述符来存储，而不是我们习惯的 int，float 等

• 例如我们要表示一个 String 类

Java 类型：java.lang.String
JNI 描述符：Ljava/lang/String;
即一个Java类对应的描述符，就是L加上类的全名，其中.要换成/，最后不要忘掉末尾的分号。

• 假如我们想要表示数组的话

Java 类型：String[]
JNI 描述符：[Ljava/lang/String;
Java 类型：int[][]
JNI 描述符：[[I
数组就是简单的在类型描述符前加 [ 即可，二维数组就是两个 [ ，以此类推。

• 方法

Java 方法：long f (int n, String s, int[] arr);
JNI 描述符：(ILjava/lang/String;[I)J
Java 方法：void f ();
JNI 描述符：()V
括号内是每个参数的类型符，括号外就是返回值的类型符。