Android中怎么利用Robolectric加載運行本地So動態庫

這篇文章將為大家詳細講解有關Android中怎么利用Robolectric加載運行本地So動態庫，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

前言

Robolectric 是 Android 的單元測試框架，運行無需 Android 真機環境直接運行在 JVM 之上，所以在 test case  運行速度效率上有了很大提升，接近于 Java JUnit test(JUnit test > Robolectric ?  androidTest)。不過框架本身并不支持 so 本地庫的加載使用，加載時會直接報錯，因為實際上運行環境是電腦機器，而我們打出的 so  文件是給手機上用的所以當然會報錯。雖然在 GitHub 上很多人問過關于使用 so  的問題但基本都建議說不要在單元測試中去加載本地庫，這在原則上是要這么做，但可能有些項目中做起來就有些困難了，比如在代碼結構不夠好、依賴耦合較大或者本身就對 so  庫依賴很大的情況下。所以下面說說在項目中 Robolectric 要怎么解決需要加載運行本地 so 庫這個問題。

動態庫

動態庫又稱動態鏈接庫(Dynamic-link library 縮寫 DLL)，是一個包含可由多個程序同時使用的代碼和數據的庫，DLL  不是可執行文件。動態鏈接提供了一種方法，使進程可以調用不屬于其可執行代碼的函數。函數的可執行代碼位于一個 DLL 中，該 DLL  包含一個或多個已被編譯、鏈接并與使用它們的進程分開存儲的函數。DLL 還有助于共享數據和資源。多個應用程序可同時訪問內存中單個DLL 副本的內容。DLL  是一個包含可由多個程序同時使用的代碼和數據的庫。Windows下動態庫為 .dll 后綴(一般為 PE 格式)，在 Linux 在為 .so 后綴(一般為  ELF 格式)，macOS下為 .dylib 后綴(一般為 Mach-O 格式)。由于 CPU  架構和動態庫文件格式的不同因而在不同平臺下不能通用。其它細節的東西就不展開了因為也不會 :-)

而 Android 本身是 Linux 系統，所以用的動態庫也是 .so 的文件，因而運行與 JVM 的 Robolectric  是不能直接加載使用的(Linux 某些情況下可用，下面提到)。

Robolectric 中使用動態庫

我們知道動態庫一般都是打給特定平臺、特定 CPU 架構用的，所以要解決在 Robolectric 下加載運行 so 動態庫的問題的思路就是在不同  Robolectric 運行平臺下去處理加載不同的動態庫，所以你要在 Ronbolectriv 中使用的 so 動態庫***要有源碼不然在 macOS 和  Windows 下就不就好處理了。

Note: 注意動態庫名稱已 lib 開頭。

Linux 下 Robolectric 中使用動態庫

Android 與 Linux 同氣連枝，所以底層的東西很多是通用的，動態庫也一樣。我們 Android 使用 so 時一般也要對不同 CPU  架構的手機下使用不同的 so 文件，譬如：armeabi-v7a、mips、x86。而我們使用的 LInux 發行版一般都是 64  位的，所以原理上我們使用x86-64 的動態庫是可以的，不過可能需要處理依賴庫問題如果你的本地代碼里有 include 其它依賴的話。如果沒加進來  Robolectric 運行就會報如下的錯誤：

java.lang.UnsatisfiedLinkError: xxx/xxx.so xxx 動態庫找不到。

xxx.so 就是你所使用 so 的依賴，比如把新浪微博 SDK 的 x86-64 的 libweibosdkcore.so 加載進來的話就會報  liblog.so 等找不到，因為 libweibosdkcore 中有對 Android liblog 等 so 庫的依賴。那這個問題怎么解決呢。我們想想打包  so 庫時用的是 ndk，需要使用 ndk-bundle 工具，我們想想，跟編譯 apk 差不多，apk 打包需要 sdk 工具，compileSdk  里就是我們編譯的依賴，里面有android.jar。所以我們可以到 ndk-bundle 里找找，***我們發現不同 CPU 架構下的 so  依賴庫都是有的，像我們一般的電腦 64 位 CPU 即可使用 arch-x86_64 下的 so 動態庫，所以我們只需要在加載我們程序的 so  庫之前加載這些必須的依賴即可。處理代碼后面貼出。

注意 ndk-bundle 里的 so 也是只能在 Linux 下用的，如果用于其它平臺會報錯，原因前面已說明。

java.lang.UnsatisfiedLinkError: xxx.so: unknown file type, first eight bytes: 0x7F 0x45 0x4C 0x46 0x02 0x01 0x01 0x00

macOS 下 Robolectric 中使用動態庫

前面已提到，不同平臺下動態鏈接庫是不通用的，所以必須對源碼重新編譯打包以移植到不同平臺下，如果你的 so 沒有源碼的話那在 macOS 和 Windows  下就行不通了。重新打包我們可以按如下兩步進行：

# 先生成 .o ，-I 后加進 Java jni 的編譯依賴  cc -c -I/System/Library/Frameworks/JavaVM.framework/Headers *.cpp  # 打包成 .dylib  g++ -dynamiclib -undefined suppress -flat_namespace *.o -o something.dylib

某些依賴庫可以到 /usr/lib 下找找，比如 libc 和 libstdc++ 。

Windows 下 Robolectric 中使用動態庫

本人沒有在 Windows 下開發所以這部分就略過了，思路是一樣的。

Sample

下面是簡單的處理代碼示例。首先新建一個包含 jni 的工程，里面寫個基本的本地庫，如下：

正常流程

// native-lib.cpp   #include <jni.h> #include <string>  extern "C" jstring Java_xyz_rocko_rsnl_nativeinterface_NativeSample_stringFromJNI(        JNIEnv *env,        jobject /* this */) {     // 簡單返回個字符串    std::string hello = "Hello from Native.";    return env->NewStringUTF(hello.c_str()); }

然后在 Application 啟動時會加載這個本地庫：

// NativeLibsApplication.java

public class NativeLibsApplication extends Application {   // Used to load the 'native-lib' library on application startup.  static {    System.loadLibrary("native-lib");  } }

此時運行 Robolectric 的 test case 就發生如下報錯：

java.lang.UnsatisfiedLinkError: no native-lib in java.library.path

處理后的流程

首先流程應該在我們的代碼里避免可以直接加載 so 動態庫，然后 Robolectric 在啟動時自己去加載需要的動態庫。

// NativeLibsApplication.java

public class NativeLibsApplication extends Application {   @Override public void onCreate() {    super.onCreate();    loadNativeLibraries();  }   /**   * 簡單讓子類可自己實現   */  protected void loadNativeLibraries() {      // 代碼里真正加載本地庫的地方，當然你自己的可以處理地更解耦一點。    NativeLibrariesManager.loadNativeLibraries();  } }

然后我們的 Robolectric 里自定義自己的 Application，里面根據需要在不同運行平臺下自己加載需要的本地動態庫，首先復制我們給  Robolectric 用的本地庫到 test 的 libs 文件夾里，按不同平臺分類，如下圖：

Linux 下的我們從 ndk-bundle 里復制我們需要的 .so，然后我們自己的本地庫打一個 x86-64 的即可，注意  compileSdkVersion 選上高一點支持 x86-64 的版本。

然后重新移植打出 macOS 下的動態庫，簡單寫個打包腳本如下：

// make_macOS_dylib.sh

#!/usr/bin/env bash  OUTPUT=../../../build/intermediates/dylibs mkdir -p ${OUTPUT}  # .o file cc -c -I/System/Library/Frameworks/JavaVM.framework/Headers *.cpp -o ${OUTPUT}/libnative-lib.o  # .dylib file g++ -dynamiclib -undefined suppress -flat_namespace ${OUTPUT}/*.o -o ${OUTPUT}/libnative-lib.dylib

libnative-lib.dylib 就是我們要的。

然后我們自定義 Application 處理加載這些動態庫：

// RobolectricApplication.java

public class RobolectricApplication extends NativeLibsApplication {   static {    ShadowLog.stream = System.out; //Android logcat output.  }   @Override protected void loadNativeLibraries() {    //Disable super class load so file.    //super.loadNativeLibraries();    Log.d(TAG, "=====>> Robolectric start native libraries.");     String libsBasePath =        new File(new File("").getAbsolutePath() + "/src/test/libs").getAbsolutePath();    String os = System.getProperty("os.name");    os = !TextUtils.isEmpty(os) ? os : "";    List<File> soFileList = new ArrayList<>();    String systemArchPath = libsBasePath + "/framework/";    //!!! 64 位機器下處理    if (os.contains("Mac")) {      //load system library if need      String macSysSoBasePath = systemArchPath + "macOS/";      soFileList.addAll(addLibs(macSysSoBasePath));      // App so...      String macAppSoPath = libsBasePath + "/macOS_x86-64/";      // mac下so要使用macOS專用庫      soFileList.addAll(addLibs(macAppSoPath));    } else if (os.contains("Linux")) {      //load system library if need      String linuxSysSoBasePath = systemArchPath + "arch_x86-64/";      soFileList.addAll(addLibs(linuxSysSoBasePath));      // App so...      String linuxAppSoPath = libsBasePath + "/linux_x86-64/";      soFileList.addAll(addLibs(linuxAppSoPath));    } else if (os.contains("Windows")) {      // ignore    }     for (File soFie : soFileList) {      System.load(soFie.getAbsolutePath());    }  }   private List<File> addLibs(@NonNull String path) {    File[] basePathFiles = new File(path).listFiles();    List<File> pathFilesList = new ArrayList<>();    if (basePathFiles != null && basePathFiles.length > 0) {      pathFilesList.addAll(Arrays.asList(basePathFiles));    }    return pathFilesList;  } }

現在就可以加載了，運行如下 test case，結果如下圖，成功了。

@Test public void testLoadNativeLibrariesSuccess() throws Exception {       String nativeExcepted = "Hello from Native.";       String result = NativeSample.stringFromJNI();       Log.d(TAG, "result: " + result);       assertEquals(nativeExcepted, result); }

End

Linux 下使用最快速方便，只需要打包程序的 so 時順便打包出 x86-64 的 so ，然后復制 ndk-bundle 的 so  加上需要的依賴即可。macOS 和 Windows 下就需要自己打包出各自平臺下的動態庫才可使用，如果代碼里有 Android 自帶 so  依賴的話那就需要自己去重新移植編譯打包 ndk-bundle 里的動態庫了。

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