如何开发Android原生库并应用到Xamarin.Android

本文将向大家介绍如何使用Android Studio开发原生库,并将其应用到Xamarin.Android的方法步骤;

本文中我所使用的Android Studio版本和Visual Studio For Mac版本情况分别如下:

Android Studio
Visual Studio For Mac

下述内容在以上两个版本的开发环境中是有效的。

Android Studio开发部分

首先,新建一个支持C++的Android Studio项目;

选中 include C++ support。
然后一路next,在add an Activity to Mobole处选择加入一个Empty Activity,这样会比较省事。

然后一路next,完成项目创建;

添加一个Java类,这里取名NativeTest;

内容如下:

package suihan.com.nativedemo;

public class NativeTest {

    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    public static native String Test();
    
}

这里我将static { System.loadLibrary("native-lib"); }剪切到了这个类下,因为后面我们打包的JAR文件中并不包含自动生成的MainActivity类,如果这段代码依然留在这个类中会到os文件没有加载。当然具体的加载时机,你可以自行修改。

利用Android Studio的智能修复功能,就可以生成对应的native方法。我将代码补全成如下模样:

#include <jni.h>
#include <string>

extern "C" JNIEXPORT jstring

JNICALL
Java_suihan_com_nativedemo_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}
extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_suihan_com_nativedemo_NativeTest_Test(JNIEnv *env, jclass type) {
    // TODO
    std::string test = "Test Native";
    return env->NewStringUTF(test.c_str());
}

这个时候,rebuild project就可以在app/build/intermediates/cmake/debug文件夹下看到生成的so文件;


然后我们需要打包成Jar文件。我们需要修改一下app的build.gradle文件。需要修改的地方如下:

  1. 将apply plugin: 'com.android.application'该成apply plugin: 'com.android.library';
  2. 注释掉 applicationId 项;
  3. 添加如下代码:
task makeJar(type: Copy) {
    //删除存在的
    delete 'build/libs/myNativeSdk.jar'
    //设置拷贝的文件
    from('build/intermediates/packaged-classes/release/')
    //打进jar包后的文件目录
    into('build/libs/')
    //将classes.jar放入build/libs/目录下
    //include ,exclude参数来设置过滤
    //(我们只关心classes.jar这个文件)
    include('classes.jar')
    //重命名
    rename ('classes.jar', 'myNativeSdk.jar')
}
makeJar.dependsOn(build)

最后的build.gradle文件内容是这样的:

apply plugin: 'com.android.library'

android {
    compileSdkVersion 28
    defaultConfig {
        //applicationId "suihan.com.nativedemo"
        minSdkVersion 14
        targetSdkVersion 28
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
            }
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
}

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0-rc02'
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.1.3'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:1.0.2'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.2'
}
task makeJar(type: Copy) {
    //删除存在的
    delete 'build/libs/myNativeSdk.jar'
    //设置拷贝的文件
    from('build/intermediates/packaged-classes/release/')
    //打进jar包后的文件目录
    into('build/libs/')
    //将classes.jar放入build/libs/目录下
    //include ,exclude参数来设置过滤
    //(我们只关心classes.jar这个文件)
    include('classes.jar')
    //重命名
    rename ('classes.jar', 'myNativeSdk.jar')
}
makeJar.dependsOn(build)

注意:build/intermediates/packaged-classes/release/路径是在Android Studio 3之后才是这样,如果是Android studio 2的话,应该是build/intermediates/bundles/default/,更早的版本也和这个路径不一样,具体的请自行搜索;

这个时候我们最好删除掉之前编译出来的build文件夹,在Terminal中输入命令行:./gradlew makeJar

然后,我们在app/build路径下就可以看到libs/myNativeSdk.jar,


好,现在原生库需要的文件已经准备完毕。

Xamarin.Android开发部分

1.新建一个Bindings Library项目;

在NativeBindingLib项目的Jars中加入前面我们生成的myNativeSdk.jar文件;


添加时最好是以链接的方式添加,这样一来,我们修改原生库的时候就不需要重新添加文件了,只要重新编译一下这个项目就可以了。


编译Binding项目后,在NativeTest项目中添加对他的引用。

下面我们添加so文件,这里我们在NativeTest项目新建一个lib文件夹,并在里面新建如下这几个文件夹,分别对应前面生成的4中架构的so文件,并将对应的so文件添加到其中,添加时注意同前面一样以链接的方式添加。

我们需要将每一个so文件的Build Action改为AndroidNativeLibrary;

然后通过reveal in Find功能打开NativeTest项目所在的文件夹,对该项目的.csproj文件进行编辑,打开后找到每一个so文件的添加配置,在配置中加入对应的<Abi>属性;

修改MainActivity文件的内容,以调用原生接口:

using Android.App;
using Android.Widget;
using Android.OS;
using Suihan.Com.Nativedemo;

namespace NativeTest {
    [Activity(Label = "NativeTest", MainLauncher = true, Icon = "@mipmap/icon")]
    public class MainActivity : Activity {
        int count = 1;

        protected override void OnCreate(Bundle savedInstanceState) {
            base.OnCreate(savedInstanceState);

            // Set our view from the "main" layout resource
            SetContentView(Resource.Layout.Main);

            // Get our button from the layout resource,
            // and attach an event to it
            Button button = FindViewById<Button>(Resource.Id.myButton);

            button.Text = Suihan.Com.Nativedemo.NativeTest.Test();

            //button.Click += delegate { button.Text = $"{count++} clicks!"; };
        }
    }
}

完成这一系列配置后,运行项目,可见如下效果:

真机的效果,调用arm64-v8a架构
虚拟机的效果,调用x86架构

至此我们已经完成了对原生库的应用。

调试原生库时的注意事项

后面我们可能会需要对原生库进行修改,为了节省调试时间,我们最好是在原生环境下将代码调试好。这个时候我们需要把app的build.gradle文件修改回来。

  1. 将apply plugin: 'com.android.library'恢复为 apply plugin: 'com.android.application';
  2. 恢复 applicationId 项;

然后就可以运行程序了。

调试好代码后,要生成jar时,我们还是需要将build.gradle文件修改回去。

生成新的jar后,我们只需要重新编译一下Xamarin中的项目即可。

参考文献

Android Studio生成so文件的几种方式
Android studio3.1.3 打包jar,混淆
Using Native Libraries

推荐阅读更多精彩内容

  • Android 自定义View的各种姿势1 Activity的显示之ViewRootImpl详解 Activity...
    passiontim阅读 129,031评论 19 550
  • 用两张图告诉你,为什么你的 App 会卡顿? - Android - 掘金 Cover 有什么料? 从这篇文章中你...
    hw1212阅读 6,966评论 1 38
  • 随着可靠而高效的数字支付产品大量涌现,消费者现在可以享受到随时随地支付的便利。数字支付改变了人们的金融交易行为;此...
    一页数阅读 23评论 0 0
  • 我要非常感谢您对我来德的事帮助和支持。我也知道这么短的时间的准备是不够的,所以我完全理解你们的情况。 您邀请我和你...
    tuka_阅读 28评论 0 0
  • 引 子: 前天晚上接到小师妹的电话,电话那头传来特别有感染力的声音:“哎呀!石娜,恭喜你啦,你带的南宁分舵终于修成...
    石娜阅读 403评论 13 5