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动态加载 so 注意事项&案例

code小生  · 掘金  · android  · 2019-08-13 08:40

正文

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作者:编程之乐链接:https://www.jianshu.com/p/a06e6f0f402a 声明:本文已获 编程之乐 授权发表,转发等请联系原作者授权

常用架构 armeabi armeabi-v7a x86 mips arm64-v8a mips64 x86_64

加载so的两种方式

  1. 打包在apk中的情况,不需要开发者自己去判断ABI,Android系统在安装APK的时候,不会安装APK里面全部的SO库文件,而是会根据当前CPU类型支持的ABI,从APK里面拷贝最合适的SO库,并保存在APP的内部存储路径的 libs 下面。

  2. 动态加载外部so的情况下,需要我们判断ABI类型来加载相应的so,Android系统不会帮我们处理。

需要注意的事项

  1. 一种CPU架构 = 一种对应的ABI参数 =  一种对应类型的SO库比如大多的X86设备除了支持X86类型的SO库,还兼容ARM类型的SO库,所以应用市场上大部分的APP只适配了ARM类型的SO库,但是注意兼容模式 运行so库的性能并不是很好,最好推荐还是一种abi对应一种so库。

  2. 通过 PackageManager 安装后,在小于 Android 5.0 的系统中,SO库位于 APP 的 nativeLibraryPath 目录中;在大于等于 Android 5.0 的系统中,SO库位于 APP 的 nativeLibraryRootDir/CPU_ARCH 目录中;我们动态加载so一般不需要关心这个问题。

  3. 我们总是希望Android Studio 使用最新版本的build-tools来编译,因为Android SDK最新版本会帮我们做出最优的向下兼容工作。但是编译SO库 确实正好相反的,因为NDK平台不是向下兼容的,而是向上兼容的。应该使用app的minSdkVersion对应的版本的NDK来编译SO库文件,如果使用了太高版本的NDK编译,可能会导致APP性能低下,或者引发一些SO库相关的运行时异常,比如UnsatisfiedLinkError,dlopen: failed以及其他类型的Crash。现在Android已经是7.0了,目前不知道NDK是否对此有改进。

  4. 如果我们的App写的so库只适配了armeabi-v7a和x86架构,但是用第三方库时,第三方库包含(armeabi-v7a,x86,ARM64),这时候某些ARM64的设备安装该APK的时候,只要发现apk带有ARM64的库,只会选择安装APK里面ARM64类型的SO库,这样会导致我们的so库无法拷贝到nativeLibraryPath 目录(这种情况下不会以兼容模式找armeabi-v7a或x86下的so),所以必须保证 我们的so和第三方的so 支持的架构类型个数匹配。利用Android Studio很方便解决这个问题:

一种推荐的做法 library中适配所有类型的so库支持,app则适配少于或等于library中的so库。利用build.gradle实现。

app下的build.gradle

productFlavors {    flavor {        ndk {            abiFilters "armeabi-v7a"            abiFilters "x86"            abiFilters "armeabi"        }    }}

library下的build.gradle

productFlavors {    flavor {        ndk {            abiFilters "armeabi-v7a"            abiFilters "x86"            abiFilters "armeabi"            abiFilters "arm64-v8a"            abiFilters "x86_64"        }    }}

打包的时候以app下build.gradle支持的为准。

总之一定要保持 各个库之间对应的架构都是一一对应的。

不同Android设备架构的兼容情况

  • armeabi-v7a 设备能够加载 armeabi 指令的 so 文件

  • arm64-v8a 能兼容 armeabi-v7a 和 armeabi 指令集

  • x86_64 兼容 x86

  • mips64 兼容 mipsmips 系 的手机设备数量太少,在项目里基本上不考虑。

Google提供给用户的API

android.os.Build.SUPPORTED_ABISandroid.os.Build.CPU_ABI android.os.Build. CPU_ABI2 

这些变量用于查询设备支持的架构,其中 SUPPORTED_ABIS 是API Level 21引入来代替CPU_ABI, CPU_ABI2的。

  1. 如果目标平台的 API Level 小于 21,只能使用 CPU_ABI 要 CPU_ABI2 来选择了,而 CPU_ABI 要优于 CPU_ABI2。

  2. API Level >=21的推荐使用android.os.Build.SUPPORTED_ABIS,但是21以下只能使用CPU_ABI 和CPU_ABI2

测试下这几个变量的值 针对某一个固定的设备,如Nexus 9设备(arm64-v8a CPU架构)

根据前面说描述 设备的兼容情况SUPPORTED_ABIS 比较容易理解,返回arm64-v8a,armeabi-v7a,armeabi

而CPU_ABI 和CPU-ABI2的值不是固定不变的,它会根据 APK 打包的jniLibs ,并根据设备支持的abi选择性安装,返回不同的值

所以5.0(21)以上,推荐使用android.os.Build.SUPPORTED_ABIS判断获取设备支持的架构类型,而5.0以下则使用android.os.Build.CPU_ABI 即可,android.os.Build.CPU_ABI2的价值也不是很大。

activity.getApplicationInfo().nativeLibraryDir 暂时未用到

4.4-> /data/app-lib/com.less.tplayer.baidu-15.0-> /mnt/asec/com.less.tplayer.baidu-2/lib/arm64

动态加载网络或文件夹下的so库

加载某文件夹 -> 相应架构的so文件 Apk文件本身就是一个压缩文件,解压后目录结构大致如下:

某apk文件的解压目录

动态加载so案例

我先把完整的代码贴出来,然后讲解可能遇到的两个错误。

动态加载的核心类(根据abi从本地选择合适的so库加载)

public class DynamicSO {    private static final String TAG = DynamicSO.class.getSimpleName();    public static void loadExSo(Context context,String soName, String soFilesDir){        File soFile = choose(soFilesDir,soName);        String destFileName = context.getDir("myso", Context.MODE_PRIVATE).getAbsolutePath()  + File.separator + soName;        File destFile = new File(destFileName);        if (soFile != null) {            Log.e(TAG, "最终选择加载的so路径: " + soFile.getAbsolutePath());            Log.e(TAG, "写入so的路径: " + destFileName);            boolean flag = FileUtil.copyFile(soFile, destFile);            if (flag) {                System.load(destFileName);            }        }    }    /**     * 在网络或者本地下载过的so文件夹: 选择适合当前设备的so文件     *     * @param soFilesDir so文件的目录, 如apk文件解压后的 Amusic/libs/ 目录 : 包含[arm64-v8a,arm64-v7a等]     * @param soName so库的文件名, 如 libmusic.so     * @return 最终匹配合适的so文件     */    private static File choose(String soFilesDir,String soName) {        if (Build.VERSION.SDK_INT >= 21) {            String [] abis = Build.SUPPORTED_ABIS;            for (String abi : abis) {                Log.e(TAG, "SUPPORTED_ABIS =============> " + abi);            }            for (String abi : abis) {                File file = new File(soFilesDir,abi + File.separator + soName);                if (file.exists()) {                    return file;                }            }        } else {            File file = new File(soFilesDir, Build.CPU_ABI + File.separator + soName);            if (file.exists()) {                return file;            } else {                // 没有找到和Build.CPU_ABI 匹配的值,那么就委屈设备使用armeabi算了.                File finnalFile = new File(soFilesDir, "armeabi" + File.separator + soName);                if (finnalFile.exists()) {                    return finnalFile;                }            }        }        return null;    }}

动态调用so的函数,不需要System.loadLibrary.

public class Security {    public native String stringFromJNI();}

测试类,我的需要加载的so文件都是放在sdcard/mylibs目录下的。

public class TestActivity extends AppCompatActivity {    public void handle(View view) {        DynamicSO.loadExSo(this,"libnative-lib.so", Environment.getExternalStorageDirectory() + "/mylibs");        // JNI 调用        Security security = new Security();        String message = security.stringFromJNI();        Toast.makeText(this, message, Toast.LENGTH_LONG).show();    }}

常见错误

1. Exception: dlopen failed: "/data/data/com.less.tplayer.baidu/app_myso/libnative-lib.so" has bad ELF magic2. E/art: dlopen("/data/data/com.less.tplayer.baidu/app_myso/libnative-lib.so", RTLD_LAZY) failed: dlopen failed: "/data/data/com.less.tplayer.baidu/app_myso/libnative-lib.so" is 32-bit instead of 64-bit3. E/art: dlopen("/data/data/com.less.tplayer.baidu/app_myso/libnative-lib.so", RTLD_LAZY) failed: dlopen failed: "/data/data/com.less.tplayer.baidu/app_myso/libnative-lib.so" is 64-bit instead of 32-bit

【错误1】非常简单,但却耗费我一晚上都没找到错误,Google搜到的也是不相干的,错误提示太坑了,什么是精灵魔法??我还以为是5.0版本问题,然后测试4.0,然后以为so的写入目录有问题,然后。。。

byte[] bytes = new byte[1024];int len = -1;while ( (len = bufferedInputStream.read(bytes)) != -1) {    bufferedOutputStream.write(bytes, 0, len);}

拐了一大圈,最后是

bufferedInputStream.read(bytes)bufferedInputStream.read()

TNN的,啥时候bytes丢了!!!这个不起眼的小错误差点搞得我放弃这个知识点。上面的粗心大意的错误终于解决了,却又出现了下面的错误,真坑!

【错误2】

E/art: dlopen("/data/data/com.less.tplayer.baidu/app_myso/libnative-lib.so", RTLD_LAZY) failed: dlopen failed: "/data/data/com.less.tplayer.baidu/app_myso/libnative-lib.so" is 32-bit instead of 64-bit

这个问题在Google某位大神尼古拉斯*赵四 的帮助下找到了答案:我特意用 [vivoX9照亮你的美 arm64-v8a架构] 测试了下:

String [] abis = Build.SUPPORTED_ABIS;    for (String abi : abis) {      Log.e(TAG, "SUPPORTED_ABIS =============> " + abi);  }}

打印结果是:

E/DynamicSO: SUPPORTED_ABIS =============> arm64-v8aE/DynamicSO: SUPPORTED_ABIS =============> armeabi-v7aE/DynamicSO: SUPPORTED_ABIS =============> armeabi

这些顺序是按照优先级排列的,最适合的在最上面,兼容的在下面。

前面注意事项中也提到过:说各个module之间so的架构一定要对应,如果我们的App里面包含了64位的架构arm64-v8a文件夹,那么这时候应用的ApplicationInfo的abi就是arm64-v8a了,就会发送消息给Zygote64的进程,创建的也是64位的虚拟机了,如果我们的App应用里面只包含的是armeabi-v7a和armeabi的文件夹,那么创建的会是32位的虚拟机以兼容模式运行。

我测试的时候,app里面并没有任何so文件,但是动态加载本地armeabi-v7a架构so的时候却出现这种错误,后来推断:

如果App里面没有任何so文件,那么默认就以该手机最适合的模式即arm64-v8a运行。但是注意了,64位的虚拟机不能运行32位的so。







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