Android Jni开发-生成so库和aar详解(一)

走路带风
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注：默认你以及安装好NDK开发的所有环境,包括cmake插件,没配置的点这。

一.Android studio自动创建demo分析

1.新建一个Project，选择Native C++项目类创建；

image.png

2.项目会默认创建出3个关键文件，cpp目录的native-lib.cpp、CMakeList.txt、以及入口类 MainActivity.

3.分析一下这三个类的关键代码，理解了再进行模仿

1.MainActivity.java入口类：

package com.android.projectforblog;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

import com.android.projectforblog.databinding.ActivityMainBinding;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    // Used to load the 'projectforblog' library on application startup.
    static {
        System.loadLibrary("projectforblog");
    }
    private ActivityMainBinding binding;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        binding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());
        setContentView(binding.getRoot());

        // Example of a call to a native method
        TextView tv = binding.sampleText;
        tv.setText(stringFromJNI());
    }

    /**
     * A native method that is implemented by the 'projectforblog' native library,
     * which is packaged with this application.
     */
    public native String stringFromJNI();
}
  • System.loadLibrary("projectforblog") 加载so库，这个库是项目build或者Run起来后在 “app -> build -> intermediates -> cmake -> debug/release -> obj -> (具体架构)arm64-v8a/armeabi-v7a/x86/x86_64” 目录下生成的， 名字是在开发者自己在CMakeLists.txt中定义，如果在当前项目直接引用则是定义的名字，但是系统在build生成的so文件时会给你文件名字默认加上前缀lib。

tempsnip.png

  • stringFromJNI是本地方法的声明，java代码可以直接调用它，它调用projectforblog库中对应的头文件声明，头文件声明方法再调用对应的c文件；如果c库中没有对应的.h头文件，则会直接调用对应的.c/.cpp文件

2.native-lib.cpp

    #include <jni.h>
    #include <string>

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

  • extern "C" : 一方面extern 是 C/C++ 语言中表明函数和全局变量作用范围（可见性）的关键字，该关键字告诉编译器，其声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用;另一方面，这是一个C++语言的特殊语法，用于指定函数的名称不需要进行C++的命名规则修饰。被 extern "C" 修饰的变量和函数是按照 C 语言方式编译和连接的

  • JNIEXPORT 是jni.h中的一个被定义的宏，用于指定函数的可见性和调用约定。 它会根据操作系统的不同，展开为不同的关键字。例如，在 Windows 平台上为__declspec(dllexport) 关键字，用于指定函数的导出；在 Linux 平台上，它会展开为 attribute((visibility("default"))) 关键字，用于指定函数的可见性；

  • jstring 是jni.h中对应JAVA语言String基本结构的类型,更多内容看文章三。

  • JNICALL 是jni.h中的一个被定义的宏。意思为JNI调用某方法。

  • Java_com_android_projectforblog_MainActivity_stringFromJNI指JNICALL调用的方法名，也是java中的native方法名。命名规则："Java"+包名+类名+方法名。

3.CMakeLists.txt

# 设置cmake版本，得看anroid studio配置cmake创建是什么版本，创建会自动添加。
cmake_minimum_required(VERSION 3.22.1)

# 项目名字，注意，不是so库名字，NDK这个项目有时候会独立一个module，可以配置版本。
project(projectforblog VERSION 1.0)

add_library( # Sets the name of the library.
        # 设置库名字
        projectforblog
        # 设置为共享库
        SHARED
        # 填写的是库源代码的路径
        native-lib.cpp)
        
find_library(
        #如果要打印log，这段代码照搬就好了，这个lib库是ndk默认提供的。
        # 要寻找的库，路径存储位置
        log-lib
        # 要寻找的库的名字
        log)
        
target_link_libraries( 
        # 定义最终要链接的库名字
        projectforblog
        # log-lib不是库的名字，而是log库的位置路径。
        ${log-lib})

CMakeLists.txt 是一个 CMake 工程的配置文件，用于描述项目的编译、链接和安装等相关信息。以下是一些常用的参数说明：

  • CMAKE_MINIMUM_REQUIRED：指定 CMake 的最低版本要求，填你配置的cmake的版本号

  • PROJECT：指定项目的名称，还可以设置项目的版本号、类型（例如可执行文件、静态库或动态库）、使用的语言（例如C或C++）。

  • INCLUDE_DIRECTORIES：指定头文件搜索路径，例如: include_directories("${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include")

  • ADD_LIBRARY：可以用来添加 normal library 和 imported library 两种类型的库文件。 Normal library 是指在当前 CMake 项目中编译生成的库文件，可以使用 add_library 命令来创建。它可以是静态库（.a 或 .lib）或动态库（.so 或 .dll）。静态库是在编译时链接到目标程序中的库，而动态库是在运行时动态加载的库。

    假设我们有一个名为 mylib 的 C++ 库，包含两个源文件 foo.cpp 和 bar.cpp，需要编译成静态库和动态库。可以使用以下 CMakeLists.txt 文件来创建 normal library，CMakeLists.txt

    # SHARED意味着编译生成静态库
add_library(mylib_static STATIC foo.cpp bar.cpp)
# SHARED意味着编译生成动态库
add_library(mylib_shared SHARED foo.cpp bar.cpp)

  • Imported library 是指在当前 CMake 项目外部编译生成的库文件，可以使用 add_library 命令的 IMPORTED 参数来创建。在使用时，需要通过 target_link_libraries 命令将其链接到目标文件中。

    假设我们有一个名为 libcurl 的第三方库，已经编译成了 libcurl.a 静态库和 libcurl.so 动态库。现在我们需要在我们的 C++ 项目中链接这个库。可以使用以下 CMakeLists.txt 文件来创建 imported library：

    # CMakeLists.txt
add_library(curl STATIC IMPORTED)
set_target_properties(
    curl 
    PROPERTIES IMPORTED_LOCATION 
    ${CMAKE_SOURCE_DIR}/../jniLibs/${ANDROID_ABI}/libcurl.a
)
target_link_libraries(curl)

注：上面只写了静态库.a的规则写法，动态库的直接改成.so就好了，使用 set_target_properties 命令设置其 IMPORTED_LOCATION 属性为 libcurl.a 的路径

  • TARGET_LINK_LIBRARIES：指定链接的库文件。

  • SET：设置变量的值，例如#set(CMAKE_ANDROID_ARCH_ABI arm64-v8a)

  • LINK_DIRECTORIES：指定库文件搜索路径。

  • INSTALL：指定安装规则。

  • FIND_PACKAGE：查找外部库文件的位置和版本信息。

  • MESSAGE：输出消息。

  • ADD_EXECUTABLE：添加可执行文件。 以上是一些常用的 CMakeLists.txt 参数说明。在实际使用中，可以根据项目的需要来选择和配置相应的参数。

4.build之后生成的so库，理论上这个so库也是可以提供给其他应用进行调用

二.总结

1.展示了如何通过Android Studio自己创建一个so库，官方默认demo在build之后就可以看到有so库

2.解释了核心的3个文件的作用和So库的引用方式。

3.展示了自定义so库引入第三方so库的方法。

4.由于篇幅问题，上面只讲述了基础的demo，实际开发中不可能只是获取一个String就可以了的，可能要获取int,float，array等数据类型，此外，也有可能要提供对象等数据才能返回结果等，因此下章节讲述完整版的实际开发，比如作为提供So库的项目，应该是app_moudule + so_library_moudule的形似，在so_library_module中提供so库和java调用管理类，在app_module中进行自我测试，测试通过再打包为aar提供给第三方开发者

5.Android Jni开发-生成so库和aar详解(二)

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