android native是什么

目录

Android Native是什么？

什么是 Android Native？

为什么使用 Android Native？

Android Native 开发工具

如何开始 Android Native 开发？

总结

Android Native是什么？

在Android开发中，我们经常听到“Android Native”这个词汇，但是你知道它指的是什么吗？在本篇文章中，我将向你介绍 Android Native 的概念和相关内容。

什么是 Android Native？

Android Native 是指在 Android 平台上使用原生编程语言（如C、C++）进行开发的应用程序。相对于使用Java或Kotlin等高级语言开发的应用程序，Android Native 应用充分利用了底层的系统资源和硬件功能，可以实现更高性能和更好的设备适配性。

为什么使用 Android Native？

使用 Android Native 有以下几个主要优势：

1. 性能优化：由于原生语言的执行效率较高，Android Native 应用可以更好地处理复杂的计算和图形渲染任务，提供更流畅的用户体验。
2. 访问硬件功能：Android Native 应用可以直接与底层硬件进行交互，如相机、传感器、音频设备等，获得更高级别的控制和性能优化。
3. 复用已有代码：对于已经使用C或C++编写的跨平台库或游戏引擎，可以通过Android Native方式在Android平台上复用这些代码，减少开发工作量。
4. 访问底层系统接口：Android Native 应用可以调用底层的系统API和第三方库，实现更高级别的功能和定制化需求。

Android Native 开发工具

在 Android Native 开发中，你将使用以下工具和技术：

1. Android NDK（Native Development Kit）：Android NDK 是一个可让开发者使用原生语言进行Android应用开发的工具包。它提供了一系列的工具和库，用于将C/C++代码与Java代码进行交互。使用 Android NDK，你可以编写 C/C++ 代码，并将其编译成可在 Android 设备上运行的本机库。
2. JNI（Java Native Interface）：JNI 是一个用于在 Java 和本地代码之间进行通信的桥梁。通过 JNI，你可以在 Java 代码中调用本地代码，也可以在本地代码中调用 Java 代码。JNI 提供了一组API，允许你在 Java 和本地代码之间传递参数、访问对象和调用方法。
3. CMake 或 ndk-build：在 Android Native 开发中，你可以使用 CMake 或 ndk-build 来构建和编译你的 C/C++ 代码。它们是用于配置和生成 Android NDK 构建脚本的工具，可以根据你的需求选择使用。

如何开始 Android Native 开发？

要开始使用 Android Native 进行开发，你可以按照以下步骤进行：

1. 设置开发环境：首先，你需要在 Android Studio 中安装 Android NDK，并配置好相关开发环境。
2. 创建或导入项目：在 Android Studio 中创建一个新的 Android Native 项目，或者将你现有的 C/C++ 代码导入到一个新的Android项目中。
3. 编写 C/C++ 代码：在项目中编写你的 C/C++ 代码，实现你的功能和逻辑。
4. 配置构建脚本：使用 CMake 或 ndk-build 配置你的构建脚本，指定你的 C/C++ 代码的编译选项和依赖库。
5. 编译和运行：通过 Android Studio 的构建工具编译你的项目，并在模拟器或实际设备上运行。

使用Android Native（C++）来实现一个简单的图像灰度化功能。 首先，在Android Studio中创建一个新的Android Native项目。然后，在app/src/main/cpp目录下创建一个名为ImageUtils.cpp的文件，并将以下代码添加到文件中：

cppCopy code
#include <android/bitmap.h>
#include <android/log.h>
void Java_com_example_androidnative_ImageUtils_convertToGrayscale(JNIEnv* env, jobject, jobject bitmap) {
    AndroidBitmapInfo info;
    void* pixels;
    if (AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info) < 0) {
        __android_log_write(ANDROID_LOG_ERROR, "ImageUtils", "Failed to get bitmap information");
        return;
    }
    if (AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &pixels) < 0) {
        __android_log_write(ANDROID_LOG_ERROR, "ImageUtils", "Failed to lock bitmap pixels");
        return;
    }
    int32_t width = info.width;
    int32_t height = info.height;
    for (int32_t y = 0; y < height; y++) {
        uint32_t* line = (uint32_t*)pixels;
        for (int32_t x = 0; x < width; x++) {
            uint32_t pixel = line[x];
            uint32_t red = pixel & 0xFF;
            uint32_t green = (pixel >> 8) & 0xFF;
            uint32_t blue = (pixel >> 16) & 0xFF;
            uint32_t gray = (red + green + blue) / 3;
            line[x] = gray | (gray << 8) | (gray << 16) | 0xFF000000;
        }
        pixels = (void*)((uint8_t*)pixels + info.stride);
    }
    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
}

然后，在app/src/main/cpp目录下的CMakeLists.txt文件中添加以下内容：

cmakeCopy code
# 添加头文件搜索路径
include_directories(${ANDROID_NDK}/sysroot/usr/include) 
# 添加其他依赖库
find_library(log-lib log)
find_library(android-lib android)
# 添加动态库生成
add_library(native-lib SHARED ImageUtils.cpp)
target_link_libraries(native-lib ${log-lib} ${android-lib})

接下来，打开MainActivity.java文件，并在其中添加以下方法：

javaCopy code
public native void convertToGrayscale(Bitmap bitmap);
static {
    System.loadLibrary("native-lib");
}

最后，在MainActivity.java文件中的任何一个处理图像的方法中调用convertToGrayscale()方法，例如：

javaCopy code
Bitmap originalBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.image);
convertToGrayscale(originalBitmap);

这样，当你运行应用程序并调用convertToGrayscale()方法时，会将原始图像转换为灰度图像。 请注意，以上示例仅演示了如何使用Android Native来实现一个简单的图像灰度化功能，并且省略了Java Native Interface（JNI）的详细解释。在实际开发中，你需要学习和理解更多关于JNI和Android Native开发的知识。同时，你还需要检查和处理错误情况，为Android NDK和JNI相关代码提供适当的异常处理和错误处理机制。

JNI（Java Native Interface）是Java平台提供的一种机制，用于实现Java与其他编程语言（主要是C/C++）之间的交互。它允许Java代码调用本地代码，也允许本地代码调用Java代码。JNI为开发人员提供了一种强大的方式，可以利用本地代码的性能和功能优势来扩展Java的能力。 JNI的主要目的是在Java虚拟机（JVM）中嵌入本地代码。通过JNI，可以在Java代码中声明本地方法，在本地方法实现中编写底层的本地代码。这样，Java代码可以直接调用本地方法，而本地方法中的本地代码可以与操作系统和硬件交互，执行一些Java无法直接完成的任务，例如访问系统资源、调用特定的库函数等。 以下是一些JNI的核心概念和特性：

1. JNI函数签名：在Java代码中声明本地方法时，需要使用JNI函数签名来描述本地方法的参数和返回值类型。JNI函数签名使用一种特定的语法来表示Java类型和本地类型之间的映射关系。
2. JNIEnv：JNIEnv是一个指向JNI环境的指针，它提供了一组操作JNI的函数。通过JNIEnv，本地代码可以与Java代码进行交互，例如调用Java对象的方法、获取Java对象的字段值等。
3. jclass和jobject：jclass表示Java类的引用，jobject表示Java对象的引用。通过这些引用，本地代码可以获取Java类的信息和操作Java对象。
4. 访问Java对象：通过JNIEnv，本地代码可以创建Java对象、调用Java对象的方法、访问Java对象的字段等。本地代码需要使用JNI函数来操作Java对象。
5. 访问本地代码：本地代码可以通过JNI函数从Java代码中获取基本类型数组、调用Java代码传递的回调函数等。本地代码需要使用JNI函数来操作本地代码中的数据。
6. 内存管理：JNI提供了一些函数来管理内存，例如在本地代码中分配和释放内存，进行内存复制等。本地代码需要小心处理内存，以避免内存泄漏和访问非法内存。
7. 异常处理：在JNI中，本地代码可以抛出Java异常，也可以处理Java代码抛出的异常。通过JNIEnv，本地代码可以捕获Java异常、创建并抛出Java异常等。 JNI的使用步骤通常包括以下几个步骤：
8. 在Java代码中声明本地方法。
9. 使用javah工具生成C/C++头文件。
10. 编写C/C++源文件，实现本地方法。
11. 使用C/C++编译器编译本地源文件并生成本地库文件。
12. 在Java代码中加载本地库文件，并调用本地方法。

总结

Android Native 是在 Android 平台上使用原生编程语言进行开发的应用程序。它通过充分利用底层的系统资源和硬件功能，提供了更高性能和更好的设备适配性。Android Native 开发使用了 Android NDK、JNI、CMake 或 ndk-build 等工具和技术。通过学习和掌握 Android Native 开发，你可以提高你的应用性能，并访问更多的硬件和系统功能。