基礎(chǔ)知識(shí)

JNI(Java Native Interface,JAVA原生接口)

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使用JNI可以使Java代碼和其他語(yǔ)言寫的代碼(如C/C++代碼)進(jìn)行交互。

問(wèn)：為什么要進(jìn)行交互?

|- 首先，Java語(yǔ)言提供的類庫(kù)無(wú)法滿足要求,且在數(shù)學(xué)運(yùn)算,實(shí)時(shí)渲染的游戲上,音視頻處理等方面上與C/C++相比效率稍低。

|- 然后，Java語(yǔ)言無(wú)法直接操作硬件，C/C++代碼不僅能操作硬件而且還能發(fā)揮硬件最佳性能。

|-  接著，使用Java調(diào)用本地的C/C++代碼所寫的庫(kù)，省去了重復(fù)開(kāi)發(fā)的麻煩，并且可以利用很多開(kāi)源的庫(kù)提高程序效率。

C語(yǔ)言常見(jiàn)術(shù)語(yǔ)：

庫(kù)函數(shù)：printf     scanf      malloc free

|- 為了代碼重用，在C語(yǔ)言中提供了一些常用的、用于執(zhí)行一些標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)(如輸入/出)的函數(shù)，這些函數(shù)事先被編譯，并生成目標(biāo)代碼，然后將生成的目標(biāo)代碼打包成一個(gè)庫(kù)文件，以供再次使用。庫(kù)文件中的函數(shù)被稱為庫(kù)函數(shù)，庫(kù)文件被稱為函數(shù)庫(kù)。

|- 在Windows中C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)中的中間代碼都是以.obj為后綴的，Linux中是以 .o為后綴。

提示：?jiǎn)蝹€(gè)目標(biāo)代碼是無(wú)法直接執(zhí)行的，目標(biāo)代碼在運(yùn)行之前需要使用連接程序?qū)⒛繕?biāo)代碼和其他庫(kù)函數(shù)連接在一起后生成可執(zhí)行的文件。 Windows下.dll的文件 , linux下 .so .a的文件.

頭文件：xxx.h

|- 頭文件中存放的是對(duì)某個(gè)庫(kù)中所定義的函數(shù)、宏、類型、全局變量等進(jìn)行聲明，它類似于一份倉(cāng)庫(kù)清單。若用戶程序中需要使用某個(gè)庫(kù)中的函數(shù)，則只需要將該庫(kù)所對(duì)應(yīng)的頭文件include到程序中即可。

  |- 頭文件中定義的是庫(kù)中所有函數(shù)的函數(shù)原型。而函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)則是在庫(kù)文件中。

  |- 簡(jiǎn)單的說(shuō)：頭文件是給編譯器用的，庫(kù)文件是給連接器用的。

|-  在鏈接器連接程序時(shí)，會(huì)依據(jù)用戶程序中導(dǎo)入的頭文件，將對(duì)應(yīng)的庫(kù)函數(shù)導(dǎo)入到程序中。頭文件以.h為后綴名。

函數(shù)庫(kù)：

|-  動(dòng)態(tài)庫(kù)：在編譯用戶程序時(shí)不會(huì)將用戶程序內(nèi)使用的庫(kù)函數(shù)連接到用戶程序的目標(biāo)代碼中，只有在運(yùn)行時(shí)，且用戶程序執(zhí)行到相關(guān)函數(shù)時(shí)才會(huì)調(diào)用該函數(shù)庫(kù)里的相應(yīng)函數(shù)，因此動(dòng)態(tài)函數(shù)庫(kù)所產(chǎn)生的可執(zhí)行文件比較小。

|-  靜態(tài)庫(kù)：在編譯用戶程序時(shí)會(huì)將其內(nèi)使用的庫(kù)函數(shù)連接到目標(biāo)代碼中，程序運(yùn)行時(shí)不再需要靜態(tài)庫(kù)。使用靜態(tài)庫(kù)生成可執(zhí)行文件比較大。

在Linux中：

|-  靜態(tài)庫(kù)命名一般為：lib+庫(kù)名+.a 。

|- 如：libcxy.a 其中l(wèi)ib說(shuō)明此文件是一個(gè)庫(kù)文件，cxy是庫(kù)的名稱，.a說(shuō)明是靜態(tài)的。

|-  動(dòng)態(tài)庫(kù)命名一般為：lib+庫(kù)名+.so 。.so說(shuō)明是動(dòng)態(tài)的。

交叉編譯：

|- 將中間代碼連接成當(dāng)前計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的二進(jìn)制程序時(shí)，連接程序會(huì)根據(jù)當(dāng)前計(jì)算機(jī)的CPU、操作系統(tǒng)的類型來(lái)轉(zhuǎn)換。

根據(jù)運(yùn)行的設(shè)備的不同，可以將cpu分為：

|- arm結(jié)構(gòu) ：主要在移動(dòng)手持、嵌入式設(shè)備上。

|- x86結(jié)構(gòu) ： 主要在臺(tái)式機(jī)、筆記本上使用。如Intel和AMD的CPU 。

若想在使用了基于x86結(jié)構(gòu)CPU的操作系統(tǒng)中編譯出可以在基于arm結(jié)構(gòu)CPU的操作系統(tǒng)上運(yùn)行的代碼，就必須使用交叉編譯。

交叉編譯：在一個(gè)平臺(tái)下編譯出在另一個(gè)平臺(tái)中可以執(zhí)行的二進(jìn)制代碼。Google提供的NDK就可以完成交叉編譯的工作。

NDK全稱：Native Development Kit 。

|- NDK是一系列工具的集合，它有很多作用。

  |-  首先，NDK可以幫助開(kāi)發(fā)者快速開(kāi)發(fā)C(或C++)的動(dòng)態(tài)庫(kù)。

  |- 其次，NDK集成了交叉編譯器。使用NDK，我們可以將要求高性能的應(yīng)用邏輯使用C開(kāi)發(fā)，從而提高應(yīng)用程序的執(zhí)行效率。

NDK工具必須在Linux下運(yùn)行，它可以在linux環(huán)境下編譯出可以在arm平臺(tái)下運(yùn)行的二進(jìn)制庫(kù)文件。

使用JNI技術(shù)，其實(shí)就是在Java程序中，調(diào)用C語(yǔ)言的函數(shù)庫(kù)中提供的函數(shù)，來(lái)完成一些Java語(yǔ)言無(wú)法完成的任務(wù)。由于Java語(yǔ)言和C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)完全不相同，因此若想讓它們二者交互，則需要制定一系列的規(guī)范。JNI就是這組規(guī)范，此時(shí)   Java只和JNI交互，而由JNI去和C語(yǔ)言交互。

JNI技術(shù)分為兩部分：Java端和C語(yǔ)言端。且以Java端為主導(dǎo)。

|- 首先，Java程序員在Java端定義一些native方法，并將這些方法以C語(yǔ)言頭文件的方式提供給C程序員。

|-  然后，C程序員使用C語(yǔ)言，來(lái)實(shí)現(xiàn)Java程序員提供的頭文件中定義的函數(shù)。

|-  接著，C程序員將函數(shù)打包成一個(gè)庫(kù)文件，并將庫(kù)文件交給Java程序員。

|- 最后，Java程序員在Java程序中導(dǎo)入庫(kù)文件，然后調(diào)用native方法。

在Java程序執(zhí)行的時(shí)候，若在某個(gè)類中調(diào)用了native方法，則虛擬機(jī)會(huì)通過(guò)JNI來(lái)轉(zhuǎn)調(diào)用庫(kù)文件中的C語(yǔ)言代碼。提示：C代碼最終是在Linux進(jìn)程中執(zhí)行的，而不是在虛擬機(jī)中。

問(wèn)題：在Android中可執(zhí)行的文件，在Linux中一定可以執(zhí)行嗎？

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名稱欄目：Android中JNI的理解與使用-創(chuàng)新互聯(lián)
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