android开发日常：使用jni执行任何二进制文件

什么是 JNI？

JNI，即 Java Native Interface 的缩写，通过使用 Java 本地接口编写程序，可以确保代码在不同平台上方便移植。从 Java 1.1 开始，JNI 标准成为 Java 平台的一部分，它允许 Java 代码与其他语言编写的代码进行交互。JNI 最初是为了本地已编译的语言，尤其是 C 和 C++ 设计的，但它并不妨碍你使用其他编程语言，只要调用约定受支持即可。使用 Java 与本地已编译的代码交互，通常会丧失平台的可移植性。然而，在某些情况下，这样做是可以接受的，甚至是必要的。例如，使用一些旧的库，与硬件或操作系统进行交互，或者为了提高程序的性能。JNI 标准至少保证本地代码能在任何 Java 虚拟机环境中工作。

在哪里见过？native 关键字。一个 native 方法就是一个 Java 调用非 Java 代码的接口。一个 native 方法是指该方法的实现由非 Java 语言实现，比如用 C 或 C++ 实现。在定义一个 native 方法时，不提供实现体（类似于定义一个 Java Interface），因为其实现体是由非 Java 语言在外部实现的。这主要是因为 Java 无法对操作系统底层进行操作，但可以通过 JNI（Java Native Interface）调用其他语言来实现底层的访问。

提出问题

很多时候使用 Kotlin 或 Java 开发 Android 时都离不开访问 /data/data/com.xxx.xxx/ 下的文件，由于 Linux 的不可控因素，在高版本 Android 系统中 Runtime.exec("su") 已经失效。那么该如何使用 root 权限去执行应用包下的二进制文件呢？

一些前提条件

使用 native 是少不了 NDK 包的，通过 Preferences(Settings) > Appearence & Behavior > System Settings > Android SDK 中的 SDK Tools 下载 NDK 与 CMake，具体如下图：

解决方案架构

在创建项目时使用 native C++ 模板进行创建；在 /src/main/ 包下会出现 cpp 与 java 两种语言的核心包；进入 /src/main/cpp/native-lib.cpp 中，可以看到系统已自动生成了一个 C++ 函数；

System Fork

现在使用我们二年级学过的 C++ 知识来写一个 Linux 操作，让 system() 函数去执行：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
void Shell(){
char shell[64];
sprintf(shell,"sh /data/data/com.example.jni/start.sh");
system(shell);
return nullptr;
}

这样我们就创建了一个 Shell() 方法。

extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_jni_utils_shellUtil_execShell(JNIEnv env, jobject thiz) {
Shell();
}

回到需要调用的工具类（utils.shellUtil）中，写入调用：

static {
System.loadLibrary("native_lib");
}
private static native void shell(); //使用native关键字调取

这里的 System.loadLibrary("native_lib") 的意思为：调用你 build 之后生成的 libnative_lib.so SO库。

so库在哪里

编写完 C++ native lib 之后进行 build 操作可以在文件目录 /build/intermediates/merged_native_libs/debug/out/lib 下找到对应不同操作系统的 so 库文件。将它们复制到你的 libs（与 src 同级目录） 下后再 run 你的项目即可完成调用。

多线程

至此，已经完成了 native 库的编写与运行，你应该对 JNI 也有了一定的了解。但很多情况下我们不希望 被运行的二进制文件 阻碍 安卓主线程，这时候，需要使用到多线程对二进制文件的运行进行处理。我们可以在 native-lib.cpp 中这样处理：

#include 
include 
include 
include 
include 
include 
void* Shell(){
char shell[64];
//fork拷贝
sprintf(shell,"sh /data/data/com.example.jni/start.sh");
system(shell);
return nullptr;
}
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_jni_utils_shellUtil_execShell(JNIEnv env, jobject thiz) {
//创建线程id
pthread_t tid;
//启动线程
pthread_create(
&tid,
nullptr,
reinterpret_cast>(Shell),
nullptr
);
}

通过 pthread 函数库进行线程处理，这样就保障了安卓应用主线程的线程安全，与并行的效率。