Andorid Studio NDK开发-使用NDK库

C语言是一个巨大的宝库,Android是一个以Linux为基础的开源操作系统,系统底层很多的实现都是基于C语言开发，比如图像处理，加密等。另一方面C语言的运行效率也比Java开发要高很多，因此为了高效率的运行有时候也会使用C语言开发一些功能。再Android上面使用C语言开发就需要使用NDK，在使用NDK开发的过程中会使用大量的库，系统自带的库，第三方库以及自己写的库等。
使用Android Studio调用NDK的库是非常简便，NDK内置了一些库方便开发者使用比如：Log库，还有一些比较常用的第三方库比如:OpenSSL。下面会分别介绍下，这两种库的使用。

调用系统库

Log是在Android开发过程用来调试程序必备的工具之一，他会把日志信息输入到Logcat中，如何在NDK中使用android.util.Log方便在Logcat中查看JNI程序的运行情况呢？
这就需要在NDK开发中导入Android系统的Log库。首先需要在gradle中引入Log库，引入的方式使用是在ldLibs中添加：

model{
 ....
 android {
        compileSdkVersion 23
        buildToolsVersion "23.0.2"
        ndk {
            moduleName "experiment"    
            ldLibs.addAll([ 'log']);
        }
   }
 }

直接gradle中的ldLIbs中加入log就可以了，如果还需要引入其他的系统库，只要在数组中直接增加即可。
下面来测试下log库的使用，先定义一个native的方法:

public static native void callLogFromJni();

在JNI中调用Log库:

//引入 log
#include <android/log.h>

JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_jjz_NativeUtil_callLogFromJni(JNIEnv *env, jclass type) {

    __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"jni-log","from jni log");

}

第一个参数，ANDROID_LOG_INFO是Log的级别他包含：

typedef enum android_LogPriority {
    ANDROID_LOG_UNKNOWN = 0,
    ANDROID_LOG_DEFAULT,    /* only for SetMinPriority() */
    ANDROID_LOG_VERBOSE,
    ANDROID_LOG_DEBUG,
    ANDROID_LOG_INFO,
    ANDROID_LOG_WARN,
    ANDROID_LOG_ERROR,
    ANDROID_LOG_FATAL,
    ANDROID_LOG_SILENT,     /* only for SetMinPriority(); must be last */
} android_LogPriority;

一般我们常用的是

• ADNROID_LOG_VERBOSE->Log.v

• ANDROID_LOG_DEBUG->Log.d

• ANDROID_LOG_INFO-> Log.i

• ANDROID_LOG_WARN->Log.w

• ANDROID_LOG_ERROR->Log.e

第二个参数是tag，用来方便的对Log分类。
第三个参数是message，对应Log的具体信息。

一般会采用宏定义的方式，定义Log的输出的方法，方便调用,例如：

#define LOG_TAG "jni-log"
#define LOGW(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN,LOG_TAG,__VA_ARGS__)

这里定义了一个warning log的宏，在代码里面可以直接调用:

  LOGW("log from  define");

系统库的调用比较简单方便，使用第三方库就比较麻烦些，第三方库需要使用NDK重新编译才能在JNI中调用。

调用第三方类库

OpenSSL是最常用的加密库，下面就以OpenSSL为例，介绍下在gradle-experimental中如何引入第三方类库。
关于如何编译Android下的OpenSSL详见：Andorid Studio NDK 开发 - 编译 OpenSSL 类库。
首先定义对于库的repositories,用来指定库的基本信息，包括库文件的路径，头文件的路径以及链接的方式等，详见如下代码:

model {
   repositories{
        libs(PrebuiltLibraries) {
            // Configure one pre-built lib: static
            openssl {
                // 头文件地址
                headers.srcDir "/usr/local/ssl/android-23/include"
                // 静态链接库的引用,
                binaries.withType(StaticLibraryBinary) {
                    staticLibraryFile = file("libs/libcrypto.a")
                }
                //动态链接库的引用
//                binaries.withType(SharedLibraryBinary) {
//                    sharedLibraryFile = file("libs/libcrypto.so")
//                }
            }

        }

    }
  }

c语言的类库分为静态链接库(.a)和动态链接库(.so)，静态类库和动态类库在引入方式上是不一样的，分为对应:

• StaticLibraryBinary->静态库

• SharedLibraryBinary-> 动态链接库

这里引入的库为静态链接库，库的repositories名称为:openssl.
定义好了一个repositories,现在就需要调用了，在gradle可以指定库的依赖：

model{
 ......
 android{
  .....
   sources {
            main {
                jni {
                    dependencies{
                        //静态链接库
                        library 'openssl' linkage 'static'
                        //动态链接库
                        //  library 'openssl' linkage 'shared'
                    }
                    source {
                        srcDir "src/main/jni"
                    }
                }
                jniLibs{
                    source{
                        srcDir "libs/"
                    }
                }
              ....
            }
        }
 }
}

在model.android.sources.main中指定库的依赖,依赖的是上面定义的openssl,linkage类型为static,如果是动态链接库则linkage就是shared。
因为在编译OpenSSL设置了只支持arm结构的cpu，所以还需要指定abi为对应为arm架构，在model.android添加配置：

 ndk {
      moduleName "experiment"
      abiFilters.addAll(['armeabi', 'armeabi-v7a'])      
     }

定义了库的链接，就可以在代码中测试下OpenSSL的使用了。
首先定义一个native方法，该方法的目的是从OpenSSL中读取随机数：

public static native byte[] getRandom();

对应的JNI方法：

//引入OpenSSL的rand
#include <openssl/rand.h>
JNIEXPORT jbyteArray JNICALL
Java_com_jjz_NativeUtil_getRandom(JNIEnv *env, jclass type) {
    unsigned char rand_str[128];
    //使用OpenSSL的方法
    RAND_seed(rand_str, 32);
    jbyteArray bytes = (*env)->NewByteArray(env, 128);
    (*env)->SetByteArrayRegion(env, bytes, 0, 128, rand_str);
    return bytes;

}

RAND_seed是OpenSSL的方法，能够读取随机数。这段代码的意思就是读取一个128位的随机数，然后转换为Java的byte数组。
在界面上面使用实现出读取的随机数内容:

tv2.setText(Base64.encodeToString(NativeUtil.getRandom(), Base64.DEFAULT));

运行之后可以在界面看到一段随机的字符串显示：

可以看到使用gradle-experiment无论是调用系统库还是第三方库都比较简单。
以上源代码地址：https://github.com/jjz/android/tree/master/UseLibrary