Android之JNI开发

努力每一天 發表於 2024-9-5 17:12:00

JNI JNI是Java Native Interface的缩写，俗称Java本地接口，是Java语言提供的用于Java和C/C++相互沟通的机制，Java可以通过JNI调用本地的C/C++代码，本地的C/C++的代码也可以通过JNI调用Java代码。
那什么场景下可能会用到JNI呢？ 1、需要提升性能时，比如说做一些底层的开发，例如音视频处理之类的，通常都会用到JNI。 2、增加破解难度，例如需要提升代码的保护级别，需要将一些敏感信息放到底层隐藏起来。 3、需要使用到一些较为成熟的底层C/C++库时。
NDK 要在安卓上使用JNI就需要用到NDK，而NDK一系列工具的集合，它提供了一系列的工具帮助开发者快使得C/C++代码能够交叉编译生成可在安卓系统上运行的动态库库或者静态库。例如我们想要将基于C的音视频处理库FFmpeg移植到安卓平台上使用的话就需要用到NDK进行交叉编译。
动态库和静态库 1、静态库
静态库是指在链接阶段，编译器将汇编生成的.o目标文件与库文件一起链接打包到可执行文件中，或者说一起链接生成最后的可执行文件。因此对应的链接方式称为静态链接。
因为静态库是在编译期间连接库文件的，所以静态库存在着可执行文件体积较大，更新维护不方便等问题。
2、动态库
动态库又叫共享库，或动态链接库。动态库在程序编译时并不会被链接到目标代码中，而是在程序运行时才被载入，不同的应用程序如果要调用同一个库，在内存中只需要有一份该共享库即可，这样就规避了空间浪费的问题。而且动态库是在程序运行时才被载入，所以相对静态库来说动态库还具有更新、部署方便等优点。 正因为动态库的这些优点，所以目前的大多数的SDK普遍才有动态库的方式。 ————————————————
 
使用Android Studio新建一个Native C++工程
 
<div class="cnblogs_code">
<pre>JNIEXPORT
// JNIEXPORT是一个宏，它们在不同的平台有着不同的定义，它的主要作用是保证在本库中声明的方法，能够在其他项目中可以被调用。
例如attribute___((visibility ("default"))) 表示外部可见，类似于public修饰符 (即：可以被外部调用)，而attribute___((visibility ("hidden")))表示隐藏，类似于private修饰符 (即：只能被内部调用)。

JNICALL
JNICALL也是一个宏，同样在不同的平台也有着不同的定义，用来表示函数的调用规范（如：__stdcall），目前在linux平台还是是空定义。

函数名
例如:Java_com_fly_jnitest_MainActivity_stringFromJNI
这是一个静态注册的函数名，它是与对于的Java方法有着对应关系的，他们的对应关系是:
Java_<包名>_<类名>_<方法名>

JNIEnv
JNIEnv* 是指向JVM函数表的指针，JNIEnv代表了Java环境，通过JNIEnv*就可以对Java端的代码进行操作，例如创建Java对象、访问Java对象方法、获取Java对象的属性等。
总之它是Java方法与C/C++方法沟通的桥梁。

需要注意的是：一个JNIEnv指针仅在其相关联的线程中有效。不能将这个指针从一个线程中传递给另一个线程，或者在多线程中缓存和使用它。Java虚拟机在同一个线程传递给本地方法相同的JNIEnv指针，但是从不同线程中调用本地方法时传递的是不同的JNIEnv指针</pre>
</div>
<h2>数据类型映射关系</h2>
在JNI中每种Java的基本数据类型都与C/C++的基本数据类型形成映射关系。
下图展示的是Java中的基本数据类型与JNI中的基本数据类型的映射关系：
<img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/1128896/202409/1128896-20240905171937611-499558765.png" alt="" loading="lazy">
 
[使用]
 
 
 
 
[开发]
安卓开发需要依赖NDK, 需要再Ndk Tools中包含 NDK 和CMake
<img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/1128896/202409/1128896-20240905172753492-1000847742.png" alt="" loading="lazy">
 
1) 需要在cpp目录下,新建C文件,例如Utils.c
<div class="cnblogs_code">
<pre>#include <jni.h>
JNIEXPORT jint
JNICALL Java_com_lanlang_demo_Utils_v1(JNIEnv *env, jclass clazz,jint v1,jint v2) {
return v1+v2;
}</pre>
</div>
2)在Java下新建一个类,编写静态方法
<div class="cnblogs_code">
<pre>package com.justin.s8day12;
public class Utils { </pre>
<pre> static {
 System.loadLibrary("utils");
}</pre>
<pre>public static native int v1(int a1,int a2); }</pre>
</div>
3) 引入静态文件
<div class="cnblogs_code">
<pre>static {
 System.loadLibrary("utils");
}</pre>
</div>
4)在CMakeLists.txt中加入编写的c文件
<div class="cnblogs_code">
<pre>
add_library(
 utils # 起个名字，我们叫utils
 SHARED
 # 指定我们新建的c文件
 utils.c)

target_link_libraries(
 utils# 加入我们自己写的utils，空格分割，写多个
 ${log-lib})</pre>
</div>
5) 在Java代码中调用
<div class="cnblogs_code">
<pre>tv.setText(String.valueOf(Utils.v1(33,44)));</pre>
</div>
 
编译打包完成之后,逆向流程:
<div class="cnblogs_code">
<pre>-使用压缩工具把 apk解压
-进入lib的arm64-v8a目录，看到so文件
-把so文件拖动到IDA中
-选择exports导出
-双击函数名，看到汇编
-按F5，把混编进行反编译 Java中类文件的加载与实际文件的关系:</pre>
# System.loadLibrary("dynamic"); -->libdynamic.so # System.loadLibrary("utils"); -->libutils.so
 
</div>
一般都是会加上lib的前缀
 
注册方式: 静态注册:
<div class="cnblogs_code">
<pre>反编译自己app----》找到了jni调用位置---》通过System.loadLibrary("utils")---》确定是哪个so文件---》去so文件中，通过静态注册方案找</pre>
</div>
 
动态注册:
<div class="cnblogs_code">
<pre>反编译so后，找JNI_OnLoad</pre>
</div>
  
来源：https://www.cnblogs.com/xingxia/p/18398866/android_jni

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