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Android NDK开发的学习与实践

责任编辑:太阳集团娱乐网址来源:太阳集团娱乐网址安卓技术教程发布时间:2012-12-27 10:09
导读:AndroidNDK是能使Android应用开发者把从c/c++编译而来的本地代码嵌入到应用包中的一系列工具的组合。

1. Android NDK 目标:

Android虚拟机允许你的应用在源码中通过JNI调用本地代码(c/c++)中实现的方法们。概括起来,这表示:

--你的应用的java源代码中要声明一个或多个方法,这些方法前面需有'native'关键字,这表明它们被本地代码实现。如:

[java] view plaincopy
01.native byte[] loadFile(String filePath); 
--你必须提供本地的共享库(.so),库中包含这些方法的实现。这个库将会打包你的应用的.apk中。这个库的命名必须符合标准的Unix命名规则,也就是:lib<something>.so这种形式。并且还要包含一个标准的JNI入口。例如:

libFileLoader.so

--你的应用必须显式的加载本地库。例如,要在应用启动时加载,只需简单地在代码中增加如下语句:

[java] view plaincopy
01.static{ 
02. 
03.  System.loadLibrary("FileLoader"); 
04. 
05.} 
注意写库的名字时你不需要使用'lib'前缀和'.so'后缀。
AndroidNDK只是AndroidSDK的一个组件,它帮助你:

--产生JNI兼容的共享库,此库能运行于跑在ARMCPU上的Android1.5及以上系统。

--把共享库考贝到你的应用的项目中的合适的位置,并终把它们添加到你的.apks中。

--在后续的NDK版本中,我们打算提供通过远程gdb调试本地代码的工具并尽量多地提供源码和符号信息。
AndroidNDK还提供了:

--一系列跨平台的编译工具(编译器,链接器,等等),它们可以在Linux,OS X 和 Windows (使用Cygwin)上产生ARM上的二进制程序码。

--一系列的头文件,包含了Android系统所支持的稳定的本地API们,这保证了你所用的接口在后续所有版本中依旧被支持。
    重点注意:记住大多数系统库并没有固定死并且可能在未来的版本中会发生重大变化,甚至被删除,但是”稳定的API们”是不变的。
--一个构建系统,使得开发者只需写少量编译文件描述哪些源文件需被构建即可。构建系统可处理所有编译工具链/平台/CPU/ABI细节。还有,后续的NDK更新中可以在添加更多的编译工具链,平台,系统接口的同时不需开发者的项目构建文件发生变化。
2.Android NDK 不想做的:

使用NDK编写运行于android设备上的通用代码并不好。你的应用依然应该主要使用Java编写,这样才能正确处理Android系统的事件来避免"应用无反应"对话框的出现或处理应用的生命周期。
注意,无论如何还是可以通过本地代码编写小巧的应用的,这个应用上只是带有一个很小的用于启动/关闭应用的java包装。
对JNI的深刻理解是非常必要的。因为在这个环境中的很多操作需要开发者做出一些特殊的处理,而它们在典型的一般代码(java)中是不需要的。这些特殊处包括:

--不能通过指针直接使用VM对象的内容。例如,你无法安地获取一个指向 java 16位字符数组字符串对象的的指针然后在一个循环中迭代它的每一项。

--当本地代码想要在不同的JNI调用之间保存VM对象的句柄时,需要对句柄进行明确的引用管理。
NDK为android系统所支持的本地API和库中的一小部分些提供了头文件。然而一个典型的Android系统映像包含了很多本地共享库,但这些应被看做是实现的细节,这些实现可能在平台更新或发布时发生彻底的变化。

如果一个Android系统的库没有被NDK的头文件明确支持,那么应用不应依赖于它。否则可能在下一次系统升级后出现杯具。

选中的系统库将逐渐地被添加到稳定版的NDKAPI中。
3.NDK 开发实践:

下面是一个对使用NDK开发本地代码过程的粗略的概览:

1/将你的本地代码源码放在路径$PROJECT/jni/下。

2/写一个文件:$PROJECT/jni/Android.mk,来描述你的源文件们。

3/(可选的)在文件$PROJECT/jni/Application.mk中描述你的项目的更多细节。尽管你不需要从头写,但你可以处理多CPU问题以及改写编译/链接选项。(更多细节请观docs/APPLICATION-MK.html )。

4/在你的项目路径下或其任何子路径下运行"$NDK/ndk-build"来编译你的本地代码。

后一步将在编译成功时复制你的应用所需共享库到你项目的跟路径下。然后你可以用跟以前一样的方式产生终的.apk文件。
下面,是一些更多的细节:
3.1/配置NDK:

以前的发行版需要你运行'build/host-setup.sh'脚本来配置你的NDK。但是这一步从第4版(NDK r4)开始被移除了。
3.2/放置 C 和 C++源码:

将你的本地源码放在以下路径下:

$PROJECT/jni/

$PROJECT对应你的android应用项目的路径。

你可以随意组织jni下的内容,路径名和路径结构不会影响到终产生的应用包。所以你无需使用类似于com.<mycompany>.<myproject>这样的名字。

注意 C和C++源码都是被支持的。默认C++文件扩展名是'.cpp',但是其它的扩展名也可以被处理。(见文档docs/ANDROID-MK.html).

也可以通过调整文件Android.mk的内容,把你的源码存放在其它路径下。
3.3/写一个Android.mk构建脚本:

一个 Android.mk文件是一个很小的构建脚本。你编写它以描述你给NDK构建器的源码文件们。它的语法在docs/ANDROID-MK.html中有详细描述。
NDK简单的将你的原文件组织到多个"模块"中,每个模块可以是以下的任意一种:

-一个静态库

-一个共享库
你可以在一个Android.mk中定义多个模块,或写多个Android.mk文件,每个文件只对应一个模块。

注意,一个Android.mk文件可能被构建系统分析多遍,所以不要假设某个变量没有被定义。默认下,NDK将寻找下面的构建脚本:

$PROJECT/jni/Android.mk

如果你想在子路径下定义Android.mk文件,你应该在顶层的Android.mk中包含它们。有个函数可以做到这个功能:

include$(call all-subdir-makefiles)

这将会包含当前构建路径的所有子路径下的Android.mk文件们。
3.4/写一个Application.mk构建文件(可选):
Android.mk描述你要构建的模块们,而Application.mk文件描述你的应用自身。看文档docs/APPLICATION-MK.html来了解这个文件允许你做什么。这个文件主要包含:

-你的应用所需要模块的准确列表。

-产生的机器码所对应的CPU架构。

-可选的信息,像你要构建release还是debug,特殊的C或 C++编译参数以及其它需要应用到所有模块的构建选项。
这个文件是可选的:默认情况下,NDK将构建在Android.mk中列出的所有模块的并且默认面向CPUABI (armeabi).

有两种方法使用一个Application.mk:

-将它放在$PROJECT/jni/Application.mk位置,那么它会被'ndk-build'脚本自动使用。

-将它放在$NDK/apps/<name>/Application.mk,$NDK代表你的NDK安装路径。之后,在NDK路径下运行"make APP=<name>"。

这是在NDKr4之前的办法。出于兼容的原因,当前还是被支持的,但是我们强烈鼓励你使用种方法。因为它简单并且不用改动NDK安装路径下的路径树结构。
3.5/调用NDK构建系统:
使用NDK构建机器代码的佳方式是使用'ndk-build'脚本。你也可以使用另一个老的方式--依赖于创建'$NDK/apps'子目录的方式。

不论哪种方式,编译成功后,那些编译出的“裸体”(不带有调试信息的)二进制模块都将被复制到你应用项目所在的路径下(注意非“裸体”的二进制模块会保留以提供调试能力。没有必要把非“裸体”模块复制到设备上去)。
1:使用'ndk-build'命令:
'ndk-build'脚本可以在NDK安装所在的目录下找到,可以直接你的应用项目的目录(也就是你的AndroidManifest.xml所在的目录)或任何子目录下调用。

例如:

cd $PROJECT

$NDK/ndk-build
这将启动NDK构建脚本,脚本将自动探测你的开发系统和应用项目文件来决定构建什么东西。

例如:

ndk-build

ndk-build clean -->清空所编译出的二进制文件们。

ndk-build -B V=1 -->强制完重新编译,并显示命令
默认下,脚本希望看到一个可选的$PROJECT/jni/Application.mk和一个必须的$PROJECT/jni/Android.mk。

成功后,会把产生的二进制模块(即共享库)复制到你的项目树中的合适位置。你可以在之后使用’ant’命令或ADP插件来重建完整的应用包。

关于这个脚本的更完整的说明和可用的选项,见docs/NDK-BUILD.html。
2:使用$NDK/apps/<name>/Application.mk:
这种构建方式是NDKr4以及正前版本的一选择,当前还支持,是为了兼容的原因。我们强烈建议你麻溜地移植为使用'ndk-build'命令的方式,因为我们可能很快就把这种方式抛弃掉。

用它需要这样做:

1.在你的NDK安装目录下(不是你的应用路径)创建一个子目录,叫:$NDK/apps/<name>/。<name>是一个任意的名字用来向NDK构建系统描述你的应用(不能有空格)。

2.写一个$4NDK/apps/<name>/Application.mk,需在里面定义一个APP_PROJECT_PATH指向你的应用项目目录。

3.在命令行中,进入到NDK安装路径,然后调用顶层的GNUMakefile,如下:

cd$NDK

makeAPP=<name>

结果同种方法一样,除了一些中间产物放在$NDK/out/apps/<name>/下之外。
4.重建你的应用包:

使用NDK产生二进制文件后,你需是用通常的方式重建的你应用包文件(.apk),即使用'ant'命令或ADTEclipse插件。

你的新.apk中将被嵌入共享库文件,然后在安装到设备时被系统自动分离出来。
5.对调试的支持:

NDK提供了一个辅助脚本,叫做'ndk-gdb',来十分轻松地为你的应用启动一个调试会话。
本地调试只能在运行Android2.2或更高系统的设备上执行。并且不需要特殊用户权限。

更多信息,请对docs/NDK-GDB.html。简要来说,本地调试分以下几步:

1.确定你的应用是可调试的(在AndroidManifest.xml中设置android:debuggable为"true")。

2.使用'ndk-build'构建你的共享库,然后构建你的应用然后安装到设备或模拟器上。

3.运行你的应用。

4.在你的应用项目目录下运行'ndk-gdb'。

本文标题:Android NDK开发的学习与实践,责任编辑:太阳集团娱乐网址,来源:武汉宏鹏,于2012年12月27日10时09分发布于太阳集团娱乐网址。澳门太阳集团宏鹏鲁广校区,是北大青鸟武汉电脑学校,专业IT计算机培训,拥有软件/网络/安卓/Web前端/Java课程.北大青鸟地址:光谷广场鲁巷数码港.电话:027-87807717

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