前言
在android/138977.html">Android的開發中，我們有時會遇到對性能要求比較高的模塊。所幸Android通過NDK為我們提供了c++開發的方式。我們可以通過c++完成核心的耗時的計算，然后通過JNI的方式將處理完成的數據傳給Java層。
今天，我們就從一個很小的角度（Bitmap）的處理，來實踐NDK開發的方式。開發一個小小的圖片濾鏡。
準備
新版本的Android Studio在新建工程時，就可以選擇Include C++ support
當我們勾上這個選擇后，Android Studio就會幫我們自動完成，c++開發目錄的創建。
我們先看一下CMakeLists.txt：
# For more information about using CMake with Android Studio, read the# documentation: https://d.android.com/studio/projects/add-native-code.html# Sets the minimum version of CMake required to build the native library.cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)# Creates and names a library, sets it as either STATIC# or SHARED, and provides the relative paths to its source code.# You can define multiple libraries, and CMake builds them for you.# Gradle automatically packages shared libraries with your APK.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). src/main/cpp/native-lib.cpp )# Searches for a specified prebuilt library and stores the path as a# variable. Because CMake includes system libraries 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 this# build script, prebuilt third-party libraries, or system libraries.target_link_libraries( # Specifies the target library. native-lib jnigraphics # Links the target library to the log library # included in the NDK. ${log-lib} )我們可以看到，這個文件中，包含了我們需要使用的cpp庫和cpp文件。由于這一次的例子，我們需要開發Bitmap相關的功能，所以我加入了jnigraphics。
Java
先看代碼：
public class MainActivity extends AppCompatActivity { private ImageView mImg1, mImg2; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mImg1 = (ImageView) findViewById(R.id.img_test1_id); mImg2 = (ImageView) findViewById(R.id.img_test2_id); } /** * 確定native處理圖片的接口 * @param bitmap 需要被處理的圖片 */ public native void nativeProcessBitmap(Bitmap bitmap); /** * 引入native庫 */ static { System.loadLibrary("native-lib"); } /** * 點擊開始加載圖片 * @param view */ public void onLoadClick(View view) { Bitmap originalBitmap = loadBitmap(); mImg1.setImageBitmap(originalBitmap); Bitmap resultBitmap = processBitmap(originalBitmap); mImg2.setImageBitmap(resultBitmap); } /** * 從assets中加載圖片 * @return */ private Bitmap loadBitmap() { Bitmap bmp = null; AssetManager am = getResources().getAssets(); try { InputStream is = am.open("test_img.jpg"); BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options(); bmp = BitmapFactory.decodeStream(is ,null , options); is.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return bmp; } /** * 處理圖片，此方法中會調用nativeProcessBitmap * @param bitmap * @return */ private Bitmap processBitmap(Bitmap bitmap) { Bitmap bmp = bitmap.copy(Bitmap.Config.ARGB_8888, true); nativeProcessBitmap( bmp); return bmp; }}代碼比較簡單。不作過多的解釋。
與圖片相關的事情只有兩件：
其他的代碼都是為了demo效果寫的一些業務代碼，不作過多贅述。
C++
由于c++的代碼比較長，我們分段來看。
#include <jni.h>#include <string>#include <android/bitmap.h>#include <android/log.h>#ifndef eprintf#define eprintf(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"@",__VA_ARGS__)#endif
這一段主要引入了我們需要的庫并宏定義了eprintf，方便我們打日志并進行調試。
#define MAKE_RGB565(r,g,b) ((((r) >> 3) << 11) | (((g) >> 2) << 5) | ((b) >> 3))#define MAKE_ARGB(a,r,g,b) ((a&0xff)<<24) | ((r&0xff)<<16) | ((g&0xff)<<8) | (b&0xff)#define RGB565_R(p) ((((p) & 0xF800) >> 11) << 3)#define RGB565_G(p) ((((p) & 0x7E0 ) >> 5) << 2)#define RGB565_B(p) ( ((p) & 0x1F ) << 3)#define RGB8888_A(p) (p & (0xff<<24) >> 24 )#define RGB8888_R(p) (p & (0xff<<16) >> 16 )#define RGB8888_G(p) (p & (0xff<<8) >> 8 )#define RGB8888_B(p) (p & (0xff) )
這一段定義了RGB565和ARGB8888的讀寫方法。對于RGB565和ARGB8888格式不熟悉的同學，可以參考：
在Android的Bitmap.Config中有四個枚舉類型：ALPHA_8、ARGB_4444、ARGB_8888和RGB_565
下面是這四種類型的詳細解釋：
ALPHA_8：每個像素都需要1（8位）個字節的內存，只存儲位圖的透明度，沒有顏色信息
ARGB_4444：A(Alpha)占4位的精度，R(Red)占4位的精度，G(Green)占4位的精度，B（Blue）占4位的精度，加起來一共是16位的精度，折合是2個字節，也就是一個像素占兩個字節的內存，同時存儲位圖的透明度和顏色信息。不過由于該精度的位圖質量較差，官方不推薦使用
ARGB_8888：這個類型的跟ARGB_4444的原理是一樣的，只是A,R,G,B各占8個位的精度，所以一個像素占4個字節的內存。由于該類型的位圖質量較好，官方特別推薦使用。但是，如果一個480*800的位圖設置了此類型，那個它占用的內存空間是：480*800*4/(1024*1024)=1.5M
RGB_565：同理，R占5位精度，G占6位精度，B占5位精度，一共是16位精度，折合兩個字節。這里注意的時，這個類型存儲的只是顏色信息，沒有透明度信息
值得注意的是雖然RGB565的三色只有5位信息，但其實它們的值是8位，提供的5位信息是高5位的信息。
extern "C"{ JNIEXPORT void JNICALL Java_com_live_longsiyang_jnibitmapdemo_MainActivity_nativeProcessBitmap(JNIEnv *env, jobject instance, jobject bitmap) { if (bitmap == NULL) { eprintf("bitmap is null/n"); return; } AndroidBitmapInfo bitmapInfo; memset(&bitmapInfo , 0 , sizeof(bitmapInfo)); // Need add "jnigraphics" into target_link_libraries in CMakeLists.txt AndroidBitmap_getInfo(env , bitmap , &bitmapInfo); // Lock the bitmap to get the buffer void * pixels = NULL; int res = AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &pixels); // From top to bottom int x = 0, y = 0; for (y = 0; y < bitmapInfo.height; ++y) { // From left to right for (x = 0; x < bitmapInfo.width; ++x) { int a = 0, r = 0, g = 0, b = 0; void *pixel = NULL; // Get each pixel by format if(bitmapInfo.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) { pixel = ((uint32_t *)pixels) + y * bitmapInfo.width + x; int r,g,b; uint32_t v = *((uint32_t *)pixel); r = RGB8888_R(v); g = RGB8888_G(v); b = RGB8888_B(v); int sum = r+g+b; *((uint32_t *)pixel) = MAKE_ARGB(0x1f , sum/3, sum/3, sum/3); } else if (bitmapInfo.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGB_565) { pixel = ((uint16_t *)pixels) + y * bitmapInfo.width + x; int r,g,b; uint16_t v = *((uint16_t *)pixel); r = RGB565_R(v); g = RGB565_G(v); b = RGB565_B(v); int sum = r+g+b; *((uint16_t *)pixel) = MAKE_RGB565(sum/3, sum/3, sum/3); } } } AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap); }}這一段代碼雖然長，但邏輯其實非常簡單。
AndroidBitmapInfo bitmapInfo; memset(&bitmapInfo , 0 , sizeof(bitmapInfo)); // Need add "jnigraphics" into target_link_libraries in CMakeLists.txt AndroidBitmap_getInfo(env , bitmap , &bitmapInfo);
我們通過bitmap獲得AndroidBitmapInfo對象。AndroidBitmapInfo為我們提供了Bitmap的所有信息。
然后我們，再調用AndroidBitmap_lockPixels：
void * pixels = NULL;int res = AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &pixels);
獲得bitmap的像素矩陣，并將它存放在&pixels中。
pixels的每一位就包含了一個像素點的顏色信息。因此在RGB565模式下，它就是16位的，在ARGB8888模式下，它就是24位的。最后，我對RGB三色的值取了平均，從而得到一個新的圖片。在這個圖片中，RGB三色的值是相等的。因此，它是一個黑白圖片。
我們在修改圖片的像素值時，圖片其實是被鎖定的，修改完成后，我們需要解鎖:
AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
至此，我們的圖片修改就完成了。最后看一下效果。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持VEVB武林網。
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