Android Framework 之HelloWorld（二）

HelloWorld功能简单，假设这个led灯（硬件）只有我们一个HelloWorld app会去操作它，其他app永远不去操作，那么我们就不使用硬件访问服务（system server）了，直接使用JNI的方式操作底下硬件。

JNI不是Android特有，有兴趣可以查阅java jni的官方接口规范文档。

我们先写java端，接着上次创建的HelloWorld工程，在HelloWorld/app/src/main/java/com/demo/下增加一个文件夹ledctrl，里面创建一个LedCtrl.java文件，用于提供java native接口：

package com.demo.ledctrl;public class LedCtrl {    public static native int LedInit();    public static native int LedCtrl(boolean blIsOn);    public static native void LedRelease();    static {        try {            System.loadLibrary("ledctrl");        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }}

LedCtrl.java总共就暴露了三个接口：LedInit、LedCtrl和LedRelease，分别用于打开一个led灯资源、控制led灯亮灭以及释放一个led灯资源。而System.loadLibrary("ledctrl");则用于加载一个so动态链接库，说明这个C/C++库名字叫“libledctrl.so”。

下面则是一个最简单的JNI模板：

#include #include #include #include #include #include #include #define PRINT_DEBUG(x,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, "MyLog", ("|DBG|<%s:%d>[%s] " x),basename(__FILE__), __LINE__,__FUNCTION__,##__VA_ARGS__)#define PRINT_ERROR(x,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, "MyLog", ("|ERR|<%s:%d>[%s] " x),basename(__FILE__), __LINE__,__FUNCTION__,##__VA_ARGS__)jint LedInit(JNIEnv *env, jobject cls){PRINT_DEBUG("Entry LedInit ...");return 0;}jint LedCtrl(JNIEnv *env, jobject cls, jboolean blIsOn){PRINT_DEBUG("Entry LedCtrl : blIsOn = %d", blIsOn);return 0;}void LedRelease(JNIEnv *env, jobject cls){PRINT_DEBUG("Entry LedRelease ...");}static const JNINativeMethod methods[] = {{"LedInit", "()I", (void *)LedInit},{"LedCtrl", "(Z)I", (void *)LedCtrl},{"LedRelease", "()V", (void *)LedRelease},};JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM *jvm, void *reserved){JNIEnv *env;jclass cls;if ((*jvm)->GetEnv(jvm, (void **)&env, JNI_VERSION_1_6)) {PRINT_ERROR("GetEnv error!");return JNI_ERR;}cls = (*env)->FindClass(env, "com/demo/ledctrl/LedCtrl");if (cls == NULL) {PRINT_ERROR("FindClass error!");return JNI_ERR;}if ((*env)->RegisterNatives(env, cls, methods, sizeof(methods)/sizeof(methods[0])) < 0) {PRINT_ERROR("RegisterNatives error!");return JNI_ERR;}return JNI_VERSION_1_6;}

因为在jni里使用printf是不能在Android Studio的logcat上看到打印的，要使用google封装好的__android_log_print函数才行。我这里进一步封装成PRINT_DEBUG和PRINT_ERROR宏。

值得关注的是cls = (*env)->FindClass(env, "com/demo/ledctrl/LedCtrl");这句话，这里是要根据路径找到对应的java类，而我们的LedCtrl类是定义在com/demo/ledctrl/LedCtrl.java的。

static const JNINativeMethod methods[] = {...};则是声明了对应于java上的native接口，LedInit、LedCtrl和LedRelease，它们没有具体实现硬件相关的代码，只是加入打印而已。

好了，我们要使用gcc编译出libledctrl.so：

aarch64-linux-gcc -fPIC -shared ledctrl.c -o libledctrl.so -I /usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-amd64/include/ -I /usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-amd64/include/linux -nostdlib ../rk3399-android-8.1/prebuilts/ndk/r11/platforms/android-24/arch-arm64/usr/lib/libc.so -I ../rk3399-android-8.1/prebuilts/ndk/r11/platforms/android-24/arch-arm64/usr/include ../rk3399-android-8.1/prebuilts/ndk/r11/platforms/android-24/arch-arm64/usr/lib/liblog.so

这里没有使用Makefile，也没有创建NDK工程，而是直接使用gcc命令进行编译。需要关注的是，要指定正确的库路径和头文件路径。使用-nostdlib编译选项是因为我的开发板nanopc-t4只有/system/lib64/libc.so，而没有标准c库中的libc.so.6。aarch64-linux-gcc是rk3399的交叉编译工具链，在android8.1源码中用于编译uboot、linux内核、framework等相关模块。

编译出来libledctrl.so应该放在AS工程的什么地方呢？在AS创建工程时我们看到有个“libs”的空文件夹，我们可以把libledctrl.so放进该目录，但需要用“arm64-v8a”文件夹包裹起来（即HelloWorld/app/libs/arm64-v8a/下），否则打开app后会出现类似：

....... is not accessible for the namespace "classloader-namespace"之类的错误log。当然了，如果还要依赖其他第三方库的话，还要把库push到/system/lib64/，同时修改/system/etc/public.libraries.txt文件。

最后还要在HelloWorld/app/build.gradle中指定库的路径：

android {......    sourceSets {        main {            jniLibs.srcDirs = ['libs']        }    }......

最后在按键点击事件回调中加入LED的控制的函数调用：

......import com.demo.ledctrl.*;public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private boolean isLedOn = true;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        LedCtrl m_LedCtrl = new LedCtrl();        m_LedCtrl.LedInit();        final Button button = findViewById(R.id.Led);        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            public void onClick(View v) {                // Code here executes on main thread after user presses button                if(isLedOn == false) {                    LedCtrl.LedCtrl(false);                    button.setText("Led off");                    Toast.makeText(getApplicationContext(), "Led off", Toast.LENGTH_SHORT).show();                }                else {                    LedCtrl.LedCtrl(true);                    button.setText("Led on");                    Toast.makeText(getApplicationContext(), "Led on", Toast.LENGTH_SHORT).show();                }                isLedOn = !isLedOn;            }        });    }}

OK，这样HelloWorld就完成了C库的调用。点击屏幕上的按钮，在logcat上还会有打印。

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