JNI(Java Native Interface，Java本地接口)，是Java平台的标准组成部分，是Java与本地代码连接的桥梁。在Android开发中，普遍通过NDK来使用JNI。

用大白话说就是，要在Java中调用C/C++的函数，就需要用JNI。

NDK(Native Development Kit)，是用于在Java代码中集成原生代码的工具集。

学习JNI，主要就是要明白JNI的规则：

在Java中的命名是什么样的？
在C/C++中的命名是什么的？
他们是如何关联起来的？

当然，我们的学习还是要从基本的环境搭建说起。

Android Studio的安装，我们就不介绍了。

NDK安装

Android Studio为我们集成了NDK的安装选项，我们只需要勾选上即可。

打开File ---> Settings ---> Languages & Frameworks ---> Android SDK，选择选项卡SDK Tools，再在列表中找到NDK(Side by side)，勾选你需要的NDK版本，最后点击OK。

NDK

在上面，我们安装好了NDK，接下来我们就开始通过一个简单的例子来完成在Java中调用C/C++的代码。

目标描述

我们需要实现一个Math类，完成以下功能：

乘法(mul) - 传入两个参数，返回两个参数的乘积。
除法(div) - 传入两个参数，一个被除数，一个除数，返回余数和商。

实现过程

配置项目

在普通的项目中，是没有开启NDK的，所以我们如果要使用JNI，就需要先在build.gradle中配置好相关信息。

打开app/build.gradle文件，在android ---> defaultConfig中添加以下配置：

externalNativeBuild {
    cmake {
        arguments "-DANDROID_ARM_NEON=TRUE", "-DANDROID_PLATFORM=android-21", "-DANDROID_STL=c++_shared"
        abiFilters 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a'
    }
}
ndk {
    ldLibs "log", "z", "m"
    abiFilters "armeabi-v7a", "arm64-v8a"
}

在externalNativeBuild配置中，我们指定了使用cmake来进行构建，并设置了构建的参数，同时，指定了适配的CPU架构。

在ndk配置中，ldLibs指定了链接时需要包含的系统库。

在上面的配置中，同时存在abiFilters配置项，最终的so文件仅输出两个配置项中都存在(交集)的项。你也可以省略cmake中的abiFilters配置项。

然后，在android节点下添加以下配置：

externalNativeBuild {
    cmake {
        path "src/main/cpp/CMakeLists.txt"
        version "3.10.2"
    }
}
sourceSets {
    main {
        jniLibs.srcDirs = ['src/main/jniLibs', 'libs']
    }
}
ndkVersion '21.0.6113669'

externalNativeBuild中配置了cmake的相关参数。

path - 指定了CMakeLists.txt的位置
version - 指定了cmake的版本。

这里的externalNativeBuild与defaultConfig中的externalNativeBuild作用是不一样的。
defaultConfig中的 externalNativeBuild 告诉 Gradle “怎么构建”（指定编译参数和选项）。
在 android块下的 externalNativeBuild 告诉 Gradle “去哪找”和“用什么版本”来构建代码（指定脚本路径和版本）。

默认情况下，Android Studio 会到src/main/jniLibs目录下寻找按 ABI 子目录分好的 .so文件，我们这里又添加了一个libs目录。

ndkVersion用来指定NDK的版本，这里选择我们刚才安装的版本。

乘法实现

1. 添加Java类

我们在这里要添加的是带native的Java类，供在其它地方调用，在调用native方法时，Java会自动调用对应的C函数。

我们这里是在app/src/main/java/com/example/demo中添加的Math类。

按照目标，我们需要给这个类添加两个方法，这两个方法一定要用native来修饰。

package com.example.demo;

// 我们这里先实现mul方法
public class Math {
    static {
        System.loadLibrary("math");
    }
    public static native int mul(int a,int b);
}

在调用mul前，需要先加载对应的库文件，将 System.loadLibrary()放在 static 静态代码块中是最可靠和推荐的方式。

2. 添加CPP实现

在src/main/cpp目录下添加math.cpp文件。

如果cpp目录不存在，则手动创建。

#include <jni.h>

extern "C" jint Java_com_example_demo_Math_mul(JNIEnv* env, jclass self,jint a,jint b){
    return a*b;
}

extern “C” - 明确导出函数的名称与我们写的一致。
jint - 返回的是一个jint类型，Java会自动翻译成对应的java类型。
Java_com_example_demo_Math_mul 函数名称，与Math中mul方法路径一致。JNI中，名称以Java_开头，后面接Java类中对应的方法路径。

函数参数：

JNIEnv* - JNI环境。
jclass - 静态方法中对应的类。
jint a,jint b - mul对应的参数。

这里的写法都是按这个规则固定编写。

4. 添加CMakeLists.txt

将库的名称指定为前面System.loadLibrary中对应的名称，这里固为math。

在刚才cpp文件的目录添加一个CMakeLists.txt文件，内容哪下：


# 指定最小版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.10.2)

# 指定项目名称
project("math")

# 定义要构建的库
add_library(math # 目标库文件名称，Andorid上最终会生成 libmath.so
        SHARED # 指定生成的是动态连接库
        # 添加源文件，有多少个就添加多少个，这里只需要添加一个。
        math.cpp)
# 其它依赖库
target_link_libraries(math # 添加依赖库的目标（谁需要就写谁，这里是我们写的库需要，就写math
        # 添加的依赖库
        android
        log)

target_link_libraries 是在连接阶段将依赖库和我们的目标连接到一起。

除法实现

我们在上面的基础上实现除法，根据需求，除法需要返回商和余数，我们定义一个DivResult类：

package com.example.demo;

public class DivResult {
    public int Quotient,Remainder;
    public DivResult(int q,int r){
        this.Quotient=q;
        this.Remainder=r;
    }
}

在Math添加方法div：

public static native DivResult div(int dividend,int divisor);

在cpp中添加对应的除法实现：

extern "C" jobject Java_com_example_demo_Math_div(JNIEnv* env, jclass math,jint dividend,jint divisor){
    jint q=dividend/divisor;
    jint r=dividend%divisor;
    jclass DR = env->FindClass("com/example/demo/DivResult"); //获取类
    jmethodID constructor = env->GetMethodID(DR, "<init>", "(II)V"); //获取构造函数
    jobject dr = env->NewObject(DR, constructor,q,r);//调用构造函数，返回一个类的实例
    return dr;
}

在除法中，我们需要返回的是一个Java类的实例，需要使用JNIEvn来实现Java类的操作。

在FindClass中我们的类路径注意在release时，不要进行混淆，不然会找不到。

测试结果

固定使用2*3来测试乘法。

固定使用10/3来测试除法。

总结

JNI的学习，更多的是规则的学习，学习如何将我们学过的其它知识如何连接在一起。

在前面，为了快速把JNI的流程和规则说清楚，对于一些详细的规则我们没有细说，比如JNI的类型与Java基本类型如何对应、JNIEvn中如何调用静态方法、静态库如何初始化一些信息等，你需要去参考官方文档。

同时，前面使用到了gradle、cmake等，你也需要去学习他们的语法。

对于JNI所有的函数都可以在jni.h里找到原型。