NDK 与 JNI 的关系

简介

JNI是java语言提供的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++的代码也可以调用java代码。JNI 是本地编程接口，Java和C/C++互相通过的接口。Java通过C/C++使用本地的代码的一个关键性原因在于C/C++代码的高效性。

NDK是一系列工具的集合。它提供了一系列的工具，帮助开发者快速开发C（或C++）的动态库，并能自动将so和java应用一起打包成apk。这些工具对开发者的帮助是巨大的。它集成了交叉编译器，并提供了相应的mk文件隔离CPU、平台、ABI等差异，开发人员只需要简单修改mk文件（指出“哪些文件需要编译”、“编译特性要求”等），就可以创建出so。它可以自动地将so和Java应用一起打包，极大地减轻了开发人员的打包工作。

Java通过JNI机制和C/C++沟通的具体步骤

1、编写包含native本地方法的java类

2、通过javah工具生成C/C++语言的头文件

3、使用C/C++语言实现头文件

4、使用交叉编译工具对C/C++本地代码进行编译，最后通过链接生成*.so可执行的C/C++库

5、实际执行Java代码去和本地的C/C++代码互相沟通

JNI中的JavaVM与JNIEnv对象

在标准的Java平台下，每个Process里可以产生很多JavaVM对象，每个JavaVM对象都有一个与之对应的JavaVM对象，但是在Android平台上，每个Process只能产生一个DalvikVM对象，也就是说在一个Android的进程中是通过有且只有一个虚拟器对象来服务所有Java和C++代码的。

1、JNIEnv *内部包含一个Pointer，Pointer指向Dalvik的JavaVM对象的Fanction Table,JNIEnv *关于程序执行环境的众多函数正是来源于Dalvik虚拟机

2、Android中每当一个Java线程第一次要调用本地C/C++代码时，Dalvik虚拟机实例会为该Java线程产生一个JNIEnv *指针

3、Java每条线程在和C/C++互相调用时，JNIEnv*是相互独立的，互不干扰

4、每本地的C/C++代码想获得当前线程所要使用的JNIEnv时，可以使用Dalvik VM对象的Java VM* jvm->getEnv()方法，该方法即会返回当前线程所在的JNIEnv*

Java、Dalvik VM、C/C++的运行机制与流程

在Android的NDK中，Java、C/C++、Dalvik VM关系如下：

1、java的dex字节码和C/C++的*.so同时运行DalvikVM之内，共同使用一个进程空间。每次使用jni调用c/c++开辟一个线程去处理

2、java和C/C++可以相互调用，调用的关键是DalvikVM

3、一般而言，比较经典的模式是Java通过JNI的C组建和C++相互沟通，一般业务处理放在C/C++中

4、C++代码处于核心控制地位更具价值



当java需要C/C++代码时，在DalvikVM虚拟机中加载动态链接库时，会先调用JNI_Onload()函数，此时就会把javaVM对象的指针存储于C层JNI组建的全局环境中，在JAVA层调用C层的本地库函数时，调用C本地函数线程必然通过Dalvik VM来调用C本地函数，测试Dalvik虚拟机会为本地的C组建实例化一个JNIEnv指针，该指针指向Dalvik虚拟机的具体函数列表，当JNI的C组件调用java层方法和属性时，需要通过JNIEnv指针来进行调用。



当C++组件主动调用Java层方法时，需要通过JNI的C组件把JNIEnv指针传递给C++组件，此后，c++组件即可通过JNIEnv指针来掌控Java层代码。

总结

对于JNI和NDK很多Android开发初学者没有搞明白这个问题，JNI是Java调用Native机制，是Java语言自己的特性全称为Java Native Interface，类似的还有微软.Net Framework上的p/invoke，可以让C#或Visual Basic.Net可以调用C/C++的API，所以说JNI和Android没有关系，在PC上开发Java的应用，如果运行在Windows平台使用JNI是是经常的，比如说读写Windows的注册表。而NDK是Google公司推出的帮助Android开发者通过C/C++本地语言编写应用的开发包，包含了C/C++的头文件、库文件、说明文档和示例代码，我们可以理解为Windows
Platform SDK一样，是纯C/C++编写的，但是Android并不支持纯C/C++编写的应用，同时NDK提供的库和函数功能很有限，仅仅处理些算法效率敏感的问题，所以Android123推荐初学者学好Java后再学习JNI。

简单点说，用C语言生成一个库文件，在java中调用这个库文件的函数。JNI的过程比较复杂，生成.so需要大量操作，而NDK就是简化了这个过程。