Android NDK开发（1）----- Java与C互相调用实例详解

一、概述

对于大部分应用开发者来说可能都不怎么接触到NDK，但如果涉及到硬件操作的话就不得不使用NDK了。使用NDK还有另一个原因，就是C/C++的效率比较高，因此我们可以把一些耗时的操作放在NDK中实现。

关于java与c/c++的互相调用，网上有一大堆的文章介绍。但仔细观察可以发现，基本都是讲在java中调用一个本地方法，然后由该本地方法直接返回一个参数给java（例如，在java中定义的本地方法为privateintcallJNI(inti)）。但在大多数时候要求的并不是由开发者在java层主动去调JNI中的函数来返回想要的数据，而是由JNI主动去调java中的函数。举个最简单的例子，Android中的Camera，图像数据由内核一直往上传到java层，然而这些数据的传递并不需要开发者每一次主动去调用来JNI中的函数来获取，而是由JNI主动传给用java中方法，这类似于Linux驱动机制中的异步通知。

二、要求

用NDK实现Java与C/C++互调，实现int，string，byte[]这三种类型的互相传递。

三、实现

下面的实现中，每次java调用JNI中的某个函数时，最后会在该函数里回调java中相应的方法而不是直接返回一个参数。可能你会觉得这不还是每次都是由开发者来主动调用吗，其实这只是为了讲解而已，在实际应用中，回调java中的方法应该由某个事件（非java层）来触发。

新建工程MyCallback，修改main.xml文件，在里面添加3个Button，分别对应3种类型的调用和3个TextView分别显示由JNI回调java时传给java的数据。完整的main.xml文件如下：

新建工程MyCallback，修改main.xml文件，在里面添加3个Button，分别对应3种类型的调用和3个TextView分别显示由JNI回调java时传给java的数据。完整的main.xml文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
     android:layout_width="fill_parent"
     android:layout_height="fill_parent"
     android:orientation="vertical" >
 
     <Button 
         android:id="@+id/intbutton"
         android:layout_width="fill_parent"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="传给JNI一个整数1"
         /> 
     
     <TextView
         android:id="@+id/inttextview"
         android:layout_width="fill_parent"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="接收到的整数：" 
         />
     
     <Button 
         android:id="@+id/stringbutton"
         android:layout_width="fill_parent"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="传给JNI一个字符A"
         /> 
     
     <TextView
         android:id="@+id/stringtextview"
         android:layout_width="fill_parent"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="接收到的字符：" 
         />
     
     <Button 
         android:id="@+id/arraybutton"
         android:layout_width="fill_parent"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="传给JNI一个数组12345"
         /> 
     
     <TextView
         android:id="@+id/arraytextview"
         android:layout_width="fill_parent"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="接收到的数组：" 
         />
     
 
 </LinearLayout>

修改MyCallbackActivity.java文件，定义了一个Handler，当JNI回调java的方法时，用来发送消息；实现3个Button的监听。如下：

package com.nan.callback;
 
 import android.app.Activity;
 import android.os.Bundle;
 import android.os.Handler;
 import android.os.Message;
 import android.view.View;
 import android.widget.Button;
 import android.widget.TextView;
 
 
 public class MyCallbackActivity extends Activity 
 {
     private Button intButton = null;
     private Button stringButton = null;
     private Button arrayButton = null;
     private TextView intTextView = null; 
     private TextView stringTextView = null; 
     private TextView arrayTextView = null; 
     
     private Handler mHandler = null;
     
     
     /** Called when the activity is first created. */
     @Override
     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
     {
         super.onCreate(savedInstanceState);
         setContentView(R.layout.main);
         
         intButton = (Button)this.findViewById(R.id.intbutton);
         //注册按钮监听
         intButton.setOnClickListener(new ClickListener());
         stringButton = (Button)this.findViewById(R.id.stringbutton);
         //注册按钮监听
         stringButton.setOnClickListener(new ClickListener());
         arrayButton = (Button)this.findViewById(R.id.arraybutton);
         //注册按钮监听
         arrayButton.setOnClickListener(new ClickListener());
         
         intTextView = (TextView)this.findViewById(R.id.inttextview);
         stringTextView = (TextView)this.findViewById(R.id.stringtextview);
         arrayTextView = (TextView)this.findViewById(R.id.arraytextview);
         
         //消息处理      
         mHandler = new Handler()
         {
             @Override
             public void handleMessage(Message msg)
             {
                 switch(msg.what)
                 {
                     //整型
                     case 0:
                     {
                         intTextView.setText(msg.obj.toString());
                         break;
                     }
                     //字符串
                     case 1:
                     {
                         stringTextView.setText(msg.obj.toString());
                         break;
                     }
                     //数组
                     case 2:
                     {   byte[] b = (byte[])msg.obj;                  
                         arrayTextView.setText(Byte.toString(b[0])+Byte.toString(b[1])+Byte.toString(b[2])+Byte.toString(b[3])+Byte.toString(b[4]));                     
                         break;
                     }
                 }
                                
             }       
             
         };
         
         
     }
             
     //按钮监听实现
     public class ClickListener implements View.OnClickListener
     {
 
         @Override
         public void onClick(View v) 
         {
             // TODO Auto-generated method stub
             switch(v.getId())
             {
                 case R.id.intbutton:
                 {
                     //调用JNI中的函数
                     callJNIInt(1);      
                     break;
                 }
                 case R.id.stringbutton:
                 {
                     //调用JNI中的函数
                     callJNIString("你好A");             
                     break;
                 }
                 case R.id.arraybutton:
                 {                
                     //调用JNI中的函数
                     callJNIByte(new byte[]{1,2,3,4,5});               
                     break;
                 }
             }
         }
         
     }
   
     
     //被JNI调用，参数由JNI传入
     private void callbackInt(int i)
     {
         Message msg = new Message();
         //消息类型
         msg.what = 0;
         //消息内容
         msg.obj = i;
         //发送消息
         mHandler.sendMessage(msg);
     }
     
     //被JNI调用，参数由JNI传入
     private void callbackString(String s)
     {
         Message msg = new Message();
         //消息类型
         msg.what = 1;
         //消息内容
         msg.obj = s;
         //发送消息
         mHandler.sendMessage(msg);
     }
     
     //被JNI调用，参数由JNI传入
     private void callbackByte(byte[] b)
     {
         Message msg = new Message();
         //消息类型
         msg.what = 2;
         //消息内容
         msg.obj = b;     
         //发送消息
         mHandler.sendMessage(msg);
     }
     
     //本地方法，由java调用
     private native void callJNIInt(int i);
     private native void callJNIString(String s);
     private native void callJNIByte(byte[] b);
     
     static
     {
         //加载本地库
         System.loadLibrary("myjni");
     }
     
 }

最后就是本篇随笔的“重头戏”，在工程的根目录下新建jni文件夹，在里面添加一个Android.mk文件和一个callback.c文件，Android.mk文件如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
 
 include $(CLEAR_VARS)
 
 LOCAL_MODULE    := myjni
 LOCAL_SRC_FILES := callback.c
 
 LOCAL_LDLIBS    := -llog
 
 include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

callback.c文件如下：

#include <string.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <sys/ioctl.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>
 
 #include <jni.h>
 #include <android/log.h>
 
 #define LOGI(...) ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "native-activity", __VA_ARGS__))
 #define LOGW(...) ((void)__android_log_print(ANDROID_LOG_WARN, "native-activity", __VA_ARGS__))
 
 
 
 /**********传输整数*************
 
 */
 JNIEXPORT void JNICALL Java_com_nan_callback_MyCallbackActivity_callJNIInt( JNIEnv* env, jobject obj , jint i)
 {
     //找到java中的类
     jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/nan/callback/MyCallbackActivity");
     //再找类中的方法
     jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callbackInt", "(I)V");
     if (mid == NULL) 
     {
         LOGI("int error");
         return;  
     }
     //打印接收到的数据
     LOGI("from java int: %d",i);
     //回调java中的方法
     (*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid ,i);
         
 }    
 
 /********传输字符串*************
 */
 JNIEXPORT void JNICALL Java_com_nan_callback_MyCallbackActivity_callJNIString( JNIEnv* env, jobject obj , jstring s)
 {
     //找到java中的类
     jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/nan/callback/MyCallbackActivity");
     //再找类中的方法
     jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callbackString", "(Ljava/lang/String;)V");
     if (mid == NULL) 
     {
         LOGI("string error");
         return;  
     }
     const char *ch;
     //获取由java传过来的字符串
     ch = (*env)->GetStringUTFChars(env, s, NULL);
     //打印
     LOGI("from java string: %s",ch);
     (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, s, ch);    
     //回调java中的方法
     (*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid ,(*env)->NewStringUTF(env,"你好haha"));
 
 }
 
 /********传输数组(byte[])*************
 */
 JNIEXPORT void JNICALL Java_com_nan_callback_MyCallbackActivity_callJNIByte( JNIEnv* env, jobject obj , jbyteArray b)
 {
     //找到java中的类
     jclass cls = (*env)->FindClass(env, "com/nan/callback/MyCallbackActivity");
     //再找类中的方法
     jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "callbackByte", "([B)V");
     if (mid == NULL) 
     {
         LOGI("byte[] error");
         return;  
     }
     
     //获取数组长度
     jsize length = (*env)->GetArrayLength(env,b);
     LOGI("length: %d",length);    
     //获取接收到的数据
     int i;
     jbyte* p = (*env)->GetByteArrayElements(env,b,NULL);
     //打印
     for(i=0;i<length;i++)
     {
         LOGI("%d",p[i]);    
     }
 
     char c[5];
     c[0] = 1;c[1] = 2;c[2] = 3;c[3] = 4;c[4] = 5;
     //构造数组
     jbyteArray carr = (*env)->NewByteArray(env,length);
     (*env)->SetByteArrayRegion(env,carr,0,length,c);
     //回调java中的方法
     (*env)->CallVoidMethod(env, obj, mid ,carr);
 }

利用ndk-build编译生成相应的库。