混合式开发记录

这次的 JNI 方案，算是一次挺有趣的探索，折腾了一番，总算把 Capacitor 和安卓底层打通了。希望这篇文章能帮到同样在踩坑的朋友们！🚀

# 🏁 Capacitor 使用 JNI 的方式集成安卓底层 SDK

在 Capacitor 这类跨平台框架中，如何与安卓底层 SDK 交互？这是我在开发过程中遇到的一个现实问题。

这次的需求是：让地面端程序能够获取遥控器的遥感按键数据。刚开始，我尝试了各种方式，比如在网上查到的 joystick 方式，兴冲冲地试了一番，结果——行不通 😑。

遥控器

后来，我反编译了遥控器的 APK（Jdax (opens new window) 大法好！），发现它是通过 UART 串口 读取通道值的。好，那就走 UART！🔍

研究了一下，发现 Google 以前的一个项目android-serialport-api (opens new window)可以作为参考，于是决定用 JNI + UART 来搞定这个问题。

# 🛠️ 实施过程

JNI 层：实现 UART 读取
- 使用 termios 配置串口参数
- 通过 open()、read() 读取数据
- 提供 JNI_OnLoad() 方法，供 Java 层调用
Java 层：封装 JNI 调用
- 通过 System.loadLibrary() 加载 so 库
- 用 native 方法封装 C 层的 UART 读取逻辑
Capacitor Plugin：桥接到前端
- 在 Capacitor 中创建一个自定义插件
- 通过 @PluginMethod 提供前端调用
- 通过 bridge.getActivity() 获取上下文，调用 Java 层的 JNI 方法

# 🔥敲黑板

Android开发中使用.aar文件和.so库，以及JNI调用的相关知识点：

.aar文件：
- .aar文件是Android库项目的二进制分发格式。
- 包含编译后的代码、资源文件、AndroidManifest.xml、ProGuard规则等。
- 用于模块化代码和资源，便于复用和管理。
- 可以通过Gradle依赖管理引入项目中。
.so文件：
- .so文件是动态链接库，包含C/C++编写的原生代码。
- 用于性能提升、代码保护和复用现有库。
- 需要根据不同CPU架构提供对应的.so文件。
JNI（Java Native Interface）：
- JNI是Java代码和原生代码之间的桥梁。
- 允许Java/Kotlin代码调用C/C++代码。
- 需要在Java/Kotlin中声明native方法，并在C/C++中实现这些方法。
引入.aar文件：
- 通过Gradle的dependencies块引入.aar文件。
- 可以直接指定.aar文件的路径或使用Maven仓库。
引入.so文件：
- 将.so文件放入src/main/jniLibs/目录下对应的架构子目录中。
- 配置build.gradle文件以确保.so文件被正确打包到APK中。
打包.aar文件：
- 通过Gradle构建系统打包.aar文件。
- 配置build.gradle文件，使用com.android.library插件。
- 构建完成后在build/outputs/aar/目录下找到.aar文件。
直接使用.so文件：
- 将构建好的.so文件复制到新项目的jniLibs目录下。
实现JNI调用：
- 在Java/Kotlin中声明native方法。
- 在C/C++中实现native方法，使用JNI函数。
配置CMake或ndk-build：
- 配置CMakeLists.txt或Android.mk文件以编译C/C++代码。

# 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)

add_library( # Sets the name of the library.
        serialport

        # Sets the library as a shared library.
        SHARED

        # Provides a relative path to your source file(s).
        src/main/jni/SerialPort.c)

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)

target_link_libraries( # Specifies the target library.
        serialport

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

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调用Native方法：
- 在Java/Kotlin代码中加载.so库并调用native方法。

# 🚀 拓展

明白了JNI对安卓底层调用的原理，再回头看 Capacitor 插件的实现，发现其实也是类似的思路。只不过 Capacitor 插件是通过 @PluginMethod 注解，将 Java 方法暴露给前端调用，而 JNI 是通过 native 关键字，将 C 方法暴露给 Java 调用。后续FPV插件、RTK等插件的开发，也参考了这种思路，通过 JNI 调用安卓底层 SDK，实现更多功能。

# 🔥 遇到的难题 & 解决办法

问题 🤔	解决方案 ✅
串口权限受限，无法访问 UART	申请 `android.permission.READ/WRITE_EXTERNAL_STORAGE`，并运行 `chmod 666` 放开权限
读取的数据乱码	设置正确的 `波特率`，确保串口参数匹配
JNI 层内存泄漏	使用 RAII 处理资源，`close()` 及时释放文件描述符

# 🎯 理解与感悟

别盲目尝试，先搞清楚原理再动手！
- joystick 方案就是个教训，得先弄明白遥控器的工作方式。
反编译有时候是个捷径！
- Jdax 让我快速找到了正确的 UART 方案。
Capacitor + JNI 是一个很好的组合
- 既能保证跨平台开发的灵活性，又能调用安卓底层能力。

# 🎭 结尾：送自己一句话

“所有的困难，都是为了让你学会解决它。” 😆

#混合式开发 #Capacitor

上次更新: 2025/03/09, 15:45:50

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