【Android性能优化】使用NDK进行Java和C++混编

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笔者把Android重难点和读书笔记都整理在github上：https://github.com/miomin/AndroidDifficulty

如果你觉得对你有帮助的话，希望可以star/follow一下哟，我会持续保持更新。

一、Java和C/C++混编的步骤

（1）在Java代码中声明本地方法
（2）实现Java本地接口（JNI）粘合层
（3）创建Android makefile文件（Android Studio不需要，Gradle代替）
（4）使用C/C++实现native方法
（5）编译native库
（6）加载native库

1、声明本地方法

JniUtils.java

private static native long fibonacciNative(int n);

　　写好之后clean然后rebuild，可以看到生成了classes文件夹。

2、实现JNI粘合层

打开Terminal，输入命令，进入到debug文件夹。

cd app/build/intermediates/classes/debug

继续输入命令，生成头文件。

javah -jni com.scu.miomin.learnndk.JniUtils

这个时候查看debug文件夹，可以看到多了一个.h文件，剪切一下，在scr/main下创建jni文件夹，把这个.h文件粘贴进去。
下面上代码
com_scu_miomin_learnndk_JniUtils.h

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include /* Header for class com_scu_miomin_learnndk_JniUtils */#ifndef _Included_com_scu_miomin_learnndk_JniUtils#define _Included_com_scu_miomin_learnndk_JniUtils#ifdef __cplusplusextern "C" {#endifJNIEXPORT jlong JNICALL Java_com_scu_miomin_learnndk_JniUtils_fibonacciNative        (JNIEnv *, jclass, jint);#ifdef __cplusplus}#endif#endif

jni.c

//// Created by miomin on 2015/8/29.//#include "com_scu_miomin_learnndk_JniUtils.h"#include "fibonacci.h"JNIEXPORT jlong JNICALL Java_com_scu_miomin_learnndk_JniUtils_fibonacciNative        (JNIEnv *env, jobject obj, jint n) {    return fibonacci(n);}

fibonacci.h

//// Created by 莫绪旻 on 16/5/14.//#ifndef LEARNNDK_FIBONACCI_H#define LEARNNDK_FIBONACCI_H#include extern long fibonacci(unsigned int n);#endif //LEARNNDK_FIBONACCI_H

fibonacci.c

//// Created by miomin on 2015/8/29.//#include "fibonacci.h"long fibonacci(unsigned int n) {    if (n > 1) return fibonacci(n - 2) + fibonacci(n - 1);    return n;}

3、配置gradle

在gradle.properties文件末尾添加android.useDeprecatedNdk=true
在app下的build.gradle中defaultConfig括号内添加如下代码

ndk {    moduleName "JniUtils"  //生成的so名字    abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86" //输出指定三种abi体系结构下的so库，目前可有可无。}

4、加载native库

在JniUtils.java中添加如下static代码块

static {        try {            System.loadLibrary("JniUtils");//之前在build.gradle里面设置的so名字，必须一致}            success = true;        } catch (Throwable e) {        }}

5、为Native提供备用的Java方案

有些设备不能支持NDK所支持的所有ABI的任意一种，这时候就调用不了native方法，为了方式应用奔溃，我们提供如下解决方案。

/** * Created by miomin on 16/5/13. */public class JniUtils {    private static final boolean useNative;    static {        boolean success;        try {            System.loadLibrary("JniUtils");//之前在build.gradle里面设置的so名字，必须一致}            success = true;        } catch (Throwable e) {            success = false;        }        useNative = success;    }    public static long fibonacci(int n) {        if (useNative)            return fibonacciNative(n);        return fibonacciJava(n);    }    private static long fibonacciJava(int n) {        if (n > 1)            return fibonacciJava(n - 2) + fibonacciJava(n - 1);        return n;    }    private static native long fibonacciNative(int n);}

二、更多关于JNI的信息

1、JNI字符串

在JNI中使用字符串参数传递，经常会导致性能问题，Java使用Unicode编码字符串，而C/C++使用char*（ASC或UTF-8），Java的字符串必须转换成C/C++字符串才能使用。看下面的例子：
JniUtils.java

    public static void withString(String s) {        if (useNative)            withStringNative(s);        else            withStringNative(s);    }    private static void withStringJava(String s) {    }    private static native void withStringNative(String s);

jni.c

JNIEXPORT void Java_com_scu_miomin_learnndk_JniUtils_withStringNative        (JNIEnv *env, jobject obj, jstring s) {    const char *str = (*env)->GetStringUTFChars(env, s, NULL);    if (str != NULL) {        // 使用str        // 释放字符串,否则会内存泄漏        (*env)->ReleaseStringChars(env, s, str);    }}

2、在JNI中访问Java对象或方法

JniUtils.java

    static {        boolean success;        try {            System.loadLibrary("JniUtils");//之前在build.gradle里面设置的so名字，必须一致}            success = true;        } catch (Throwable e) {            success = false;        }        useNative = success;        if (success)            getIds();    }    // 避免每次访问域时都去获取一次id，应该在类加载时获取，只执行一次    private static native void getIds();    public static int i = 0;    public static void sayHello() {        if (useNative)            sayHelloNative();        else            sayHelloJava();    }    private static native void sayHelloNative();    private static void sayHelloJava() {    }    public static void callFromJNI() {        Log.i("miomin", "callFromJni");    }

JniUtils.c

static jfieldID iId;static jfieldID callFromJNIId;JNIEXPORT void JNICALL Java_com_scu_miomin_learnndk_JniUtils_sayHelloNative        (JNIEnv *env, jclass clazz) {    // 增加i    jint i = (*env)->GetStaticIntField(env, clazz, iId);    (*env)->SetStaticIntField(env, clazz, callFromJNIId, i + 1);    // 调用callFromJNI    (*env)->CallStaticVoidMethod(env, clazz, callFromJNIId);}JNIEXPORT void JNICALL Java_com_scu_miomin_learnndk_JniUtils_getIds        (JNIEnv *env, jclass clazz) {    // 获取i的域和callFromJNI方法的id    iId = (*env)->GetStaticFieldID(env, clazz, "i", "I");    callFromJNIId = (*env)->GetStaticMethodID(env, clazz, "callFromJNI", " ()V");}