Android Studio（2.2+）构建native库可以使用原生构建工具包ndk-build，也可以使用外部构建工具CMake，搭配Gradle插件可以方便的构建原生库，进行Android JNI的开发。使用Android Studio创建的native工程默认使用的是CMake构建工具，本文从零开始介绍使用CMake搭建一个JNI工程。

为了阐述方便，我们以创建一个默认的Android工程为例，不使用创建向导里的Include C++ Support或者创建C++工程。现在我们在native代码（C++）中实现一个获取字符串并返回的操作，然后使用java jni来调用。

一、下载NDK和构建工具

打开Android Studio -> Perferences -> Appearance&Behavoir -> System Setting -> Android SDK，或者直接在左侧搜索Android SDK，选择SDK Tools，下载NDK、CMake、LLDB这三个工具包。

新建的native工程（Include C++ Support）在local.properties中都会配置ndk的默认的路径：

ndk.dir=/Users/derek/Library/Android/sdk/ndk-bundle
sdk.dir=/Users/derek/Library/Android/sdk

如果没有，或者ndk在别的目录下，需要手动添加或修改路径。

二、在java类中声明native方法

在java中声明要使用的native方法，这些方法以native前缀，只需声明，无需实现。这些方法可以声明为static或非static方法，可以是任何访问权限。

package com.tsia.example.jnitest;
...
public class MainActivity extends Activity {
  ...
  public native String stringFromJNI(String str);
}

三、添加C/C++代码

在c++代码中需添加和native方法对应的函数，注意如下几点：

1. 文件名称可随意指定，可以只有源文件
2. 头文件或源文件中要#include <jni.h>
3. 方法声明要和java中的native方法对应：

• 方法名称。Java_包名_类名_方法名，包名也使用_分隔。
• 参数。
  • 第一个参数为JNIEnv *
  • 如果为static方法，第二个参数为jclass；如果非static方法，第二个参数为jobject
  • 从第三个参数开始，和java的native方法的参数类型和顺序要一一对应
• 返回值。
  • 返回值类型要对应java中的类型
  • 需要JNIEXPORT、JNICALL前缀

方法格式可以概括为：JNIEXPORT <返回类型> JNICALL Java_<包名><类名><方法名>(JNIEnv *, jobject，<参数>); 包名中的“.”用下划线“_”代替。

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

extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_tsia_example_jnitest_MainActivity_stringFromJNI
  (JNIEnv *env, jobject jobj, jstring str) {

  const char* c_name = env->GetStringUTFChars(str, NULL);

  std::string hello = "Hello, ";
  std::string name(c_name);

  return env->NewStringUTF((hello+name).c_str());
  }

如果担心函数声明写错，可以使用命令行生成native方法对应的C++函数头文件，只需要到java文件所在的包名目录下执行javah命令，比如在com所在目录下执行：

tsias-MacBook-Pro:java tsia$ javah -jni com.tsia.example.jnitest.MainActivity

执行后会在该目录下生成一个头文件：com_tsia_example_jnitest_MainActivity.h，自动生成的格式为包名+类名.h，中间会使用_分隔。（这个文件名为命令自动生成的格式，可以随意修改）

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_tsia_example_jnitest_MainActivity */

#ifndef _Included_com_tsia_example_jnitest_MainActivity
#define _Included_com_tsia_example_jnitest_MainActivity
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_tsia_example_jnitest_MainActivity
 * Method:    stringFromJNI
 * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_tsia_example_jnitest_MainActivity_stringFromJNI
  (JNIEnv *, jobject, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

可以在.h文件中看到所有native方法的声明，格式就是我们上文讲的一样。手动编写时也可参考自动生成头文件的格式，避免出错。

在调用native方法的时候会匹配函数名和参数，需要按照格式书写，不可随意修改。

四、编写CMakeLists.txt文件

接下来就是创建CMake的构建脚本，它是一个纯文本文件，必须命名为CMakeLists.txt。构建脚本用来告诉CMake将如何创建一个so库，例子中我们要将c++代码编译成一个名为native-lib的库，给jni调用。

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
add_library(
       # 设置so文件名称.
       native-lib

       # 设置这个so文件为动态库(SHARED)。静态库使用STATIC
       SHARED

       # c/c++源文件的相对路径（相对于CMakeLists.txt）
       src/main/java/jnitest.cpp)

当工程编译的时候，Gradle会自动将动态库native-lib库打包到APK中。脚本中指定的库名称为native-lib，但实际CMake生成的名称为libnative-lib.so。
CMake 使用以下规范来为库文件命名：

lib库名称.so

五、配置Gradle关联

在构建应用时，Gradle 会以依赖项的形式运行CMake，并将共享的库打包到的 APK中，因此我们需要提供一个指向 CMake脚本文件的路径。

手动配置

将 externalNativeBuild {} 块添加到模块级 build.gradle 文件中，并使用 cmake {} 对其进行配置

android {
  ...
  defaultConfig {...}
  buildTypes {...}

  externalNativeBuild {
    cmake {
      path "CMakeLists.txt"
    }
  }
}

这里的path为相对于build.gradle文件的路径，需正确配置。

使用Android Studio配置关联

从IDE左侧打开 Project 窗格并选择 Android视图，右键点击您想要关联到原生库的模块（例如 app 模块），并从菜单中选择 Link C++ Project with Gradle。

此时执行build -> Make Module 'app'，可以看到所有架构的so都会打到APK的lib目录下。

五、在java文件中加载so库

在Java代码中加载so库时，请使用您在 CMake 构建脚本中指定的名称。如CMake生成的而文件是libnative-lib.so，只要指定加载native-lib即可。

package com.tsia.example.jnitest;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

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

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        String ret = stringFromJNI("world");
        Log.i("jnitest", ret+"");
    }
    
    public native String stringFromJNI(String str);
}

然后在代码中调用native方法打印结果。运行后打印结果： Hello, world

上述就是一个简单的jni工程搭建步骤，如下是在构建和运行时的基本过程：

1. Gradle调用外部构建脚本CMakeLists.txt
2. CMake按照构建脚本中的命令将 C++源文件jnitest.cpp 编译到共享的对象库中，并命名为libnative-lib.so，Gradle随后在编译的时候会将其打包到APK中。
3. 运行时，应用的 MainActivity 会使用 System.loadLibrary() 加载原生库。这时候应用可以使用库的原生函数 stringFromJNI(String str)
4. MainActivity.onCreate() 调用 stringFromJNI("world")，这将返回“Hello, world”并打印。

参考：https://developer.android.com/studio/projects/add-native-code