構建高效的Android應用 – 探索SO庫的奧秘

一、SO庫是什麼?

SO（Shared Object）庫是一種動態庫，它可以在程序運行時被動態地載入到內存中，並提供給應用程序使用。SO庫通常使用C/C++編寫，並且被編譯成二進位可執行文件。SO庫可以提供一些應用程序需要訪問的功能，比如圖形庫、音頻庫等等。

在Android開發中，使用SO庫可以使應用程序更加緊湊，同時還能提供更高的性能。通過使用SO庫，可以將一些常用的、底層的功能模塊封裝成庫的形式，供應用程序動態鏈接，並使用其中的功能，這可以降低應用程序本身的大小，同時提高代碼的復用性。

二、如何使用SO庫?

在Android中，可以使用Java Native Interface（JNI）實現Java代碼與C/C++函數庫之間的調用。JNI可以將Java代碼編譯為Native代碼，並與Native庫進行交互。下面是一個使用SO庫的Java代碼示例：

public class MyNativeLib {
    static {
        System.loadLibrary("my-lib"); // 載入名為"my-lib"的SO庫
    }
    public native void nativeMethod(); // 聲明Native方法
}

上面的代碼中，靜態塊中使用System.loadLibrary()方法載入名為”my-lib”的SO庫。在Java中聲明了nativeMethod()本地方法，這個方法實際上是在SO庫中實現的，Java運行時會通過JNI來調用SO庫中的函數。

三、SO庫的優勢和劣勢?

優勢:

1. 高性能：SO庫編譯成機器碼，因此更加高效，能夠提供更高的性能。
2. 代碼重用：將一些底層的功能模塊封裝成SO庫，可以在多個應用程序中重複使用。
3. 動態載入：SO庫能夠被動態地載入到內存中，因此可以在需要時再載入，可以節省內存資源。

劣勢：

1. 編譯難度：編寫C/C++代碼的難度相對Java較大，編譯過程也較為繁瑣。
2. 兼容性問題：不同的CPU架構可能需要不同的SO庫，同時不同的Android版本也可能會有兼容性問題。

四、SO庫的注意事項?

在使用SO庫時，還需要注意以下幾點：

1. SO庫只能包含C/C++代碼，不能包含Java代碼
2. SO庫編譯需要使用對應CPU架構的編譯器，比如armeabi-v7a架構需要使用armv7a編譯器，則編譯的SO庫也需要以這個架構為目標
3. 在使用SO庫時，需要確保SO庫的兼容性，避免出現兼容性問題
4. 在動態載入SO庫時，需要確保SO庫已經被正確地安裝到設備上

最後，展示一下使用Android Studio編寫C/C++代碼和編譯SO庫的示例：

1. 創建Native庫

在Android Studio中，可以通過創建”C/C++”類型的Android工程，來創建Native庫。具體步驟如下：

1. 選擇”File”->”New”->”New Module…”，在彈出的窗口中選擇”C/C++”->”JNI/Library”。
2. 在下一步中，可以指定項目的名稱、創建的Native庫的名稱等信息。
3. 創建完成後，在項目的”app/src/main”下會生成一個命名為”java”和”jni”的文件夾。

2. 編寫Native代碼

在”jni”文件夾下可以創建一個”native_lib.c”文件，並編寫C代碼。例如，下面的代碼將實現從Java代碼調用的Native方法：

#include 

JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_mytestproject_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject obj) {
    return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from native code!");
}

3. 編寫CMake配置文件

在”app/src/main/cpp”下創建一個CMake文件，指定編譯配置等信息。例如，下面的CMake文件將創建一個名為”native-lib”的SO庫，並將”native_lib.c”文件中的函數打包到該SO庫中：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

add_library( # Sets the name of the library.
             native-lib

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             native_lib.c )

# Searches for a specified prebuilt library and stores the path as a
# variable. Because system libraries are included in the search path by
# default, you only need to specify the name of the public NDK library
# you want to add. CMake verifies that the library exists before
# completing its build.
find_library( # Sets the name of the path variable.
              log-lib

              # Specifies the name of the NDK library that
              # you want CMake to locate.
              log )

# Specifies libraries CMake should link to your target library. You
# can link multiple libraries, such as libraries you define in the
# same build directory. If the imported library has dependencies or
# transitive dependencies, they are automatically added to the link
# command.
target_link_libraries( # Specifies the target library.
                       native-lib

                       # Links the target library to the log library
                       # included in the NDK.
                       ${log-lib} )

4. 構建Native庫

在Gradle Script中的”build.gradle(Module:app)”文件下，添加如下配置，通過Sync Now來同步更新：

externalNativeBuild {
    cmake {
        path "src/main/cpp/CMakeLists.txt"
    }
}

然後，執行Build->Make Module ‘app’，即可生成SO庫文件。