一、NDK概述
Android NDK（Native Development Kit）是一个开放源代码的工具，用于在Android平台上运行Native C/C++代码。通过NDK，开发者可以利用C/C++开发高效的、底层的Android应用，包括游戏、实时信号处理、图形处理和物理模拟等。NDK提供了一套Native API，可以调用许多底层的系统程序库，例如OpenGL ES、OpenSL ES、MediaCodec、SQLite等等。
虽然Java在Android平台上拥有很强的生态圈，但在某些场景下，C/C++仍然是更加适合的选择。例如，需要操作底层硬件的应用程序（如驱动程序）和需要高性能的计算任务（如游戏）。通过使用NDK，可以在Java和Native C代码之间建立一个良好的桥梁，使得Java应用能够方便地调用Native系统程序库。
在使用NDK开发时，需要使用以下工具：
1. Android Studio：用于编写，调试和构建Android应用程序，支持NDK编译。 2. NDK：包括编译器和一些系统库，用于生成和链接本地代码库。 3. CMake： 用于制定编译规则和描述构建过程的工具。
二、NDK编译流程
NDK编译的大致流程如下：
- 使用CMake生成Makefile文件。
- 在Makefile中，编译C/C++源代码生成目标文件(.o)。
- 将所有的目标文件链接在一起，生成共享库(.so)。
- 将生成的共享库复制到应用程序的libs目录下。
- 在Java代码中使用System.loadLibrary()方法加载共享库。
以下是一个简单的NDK程序示例：
三、NDK程序示例
示例代码：
#include <jni.h>
#include <stdlib.h>
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env,
jobject thiz )
{
return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");
}
上述代码实现了一个简单的JNI程序。在该程序中，定义了一个名为“stringFromJNI”的本地方法，该方法将返回一个字符串“Hello from JNI !”。由于该方法是本地方法，因此需要声明为外部方法，并使用Native_Interface()提供Java调用的桥梁。
示例中的关键点：
- 使用jni.h头文件：它包含了所有的JNI函数和数据结构的定义。
- 实现本地方法的方法名要使用Java代码中相同的名称，包括命名空间和参数类型。
- 字符串需要通过NewStringUTF()方法创建。
Java代码：
public class HelloJni {
static {
System.loadLibrary("hello-jni");
}
public static native String stringFromJNI();
public static void main(String[] args) {
System.out.println(stringFromJNI());
}
}
上述Java代码使用static关键字声明了一个静态代码块，用于加载本地库——hello-jni。在Java代码中，使用静态方法stringFromJNI()调用本地方法。
四、NDK开发提示
以下是一些Android NDK开发的提示：
- 使用C++：在NDK开发中使用C++语言可以带来更好的性能和更高的可靠性。在使用C++时，需要注意进行C++代码的混合编写。
- 使用OpenMP：在多核CPU上，OpenMP可以实现并行计算，提高多线程应用程序的性能。
- 使用动态注册：动态注册是一种更好的方法，允许您在运行时根据需要创建本地方法。
- 库的大小：本地库的大小应该越小越好，这样可以减少应用程序的大小，从而提高应用程序的下载和安装速度。
- 指定ABI：在使用NDK时，需要指定编译平台的ABI，以确保库与该平台上的二进制文件兼容。
五、总结
Android NDK是一个非常有用的工具，可以为Android应用程序提供更高的性能和更好的体验。本文介绍了NDK的概述和编译流程，并提供了一个简单的示例。在使用NDK时，需要注意代码的兼容性和优化。通过合理地使用NDK，可以为用户提供更好的应用程序体验和更高的性能。
