接續上篇NDK開發基礎①使用Android Studio編寫NDK
前情提要
隨著Android Studio的越來越完善 ， 我們編寫NDK就會越來越方便，使用Android Studio 2.2 RC2 ， 編寫NDK的時候 ， 不需要使用javah命令來生成頭文件 ， 創建一個native方法 ， 使用alt + enter會提示要你創建一個JNI函數 ， C/C++語法提示也相對比較完善了， 減少了一些重復代碼的編寫，相信使用Android Studio 2.2編寫NDK， 不會讓你失望 。
Part 1 ， -- 文件的加密解密
在C語言基礎系列第八章文件IO，介紹了文件的加密解密 ， 開發工具使用的是VS ， 在上篇NDK開發基礎①使用Android Studio編寫NDK簡單介紹了Android Studio來搭建NDK開發環境，今天我們使用Android Studio來玩一把 。
界面 與Project目錄結構
UI
就幾個按鈕 ， 布局文件就不貼代碼了 ， 讀者也可以整個輸入框，可以輸入加密的密碼 。
project directory
從目錄上可以看出ndk包下面的 ， 就是一個native方法的類， cpp目錄下的就是JNI C文件 ， CMakeLists.txt配置我們的編譯流程，以及生成庫與添加庫的配置。
Java native code
/**
* 帶密碼的文件加密
* @param normalFilePath 要加密的文件路徑
* @param encryptFilePath 加密之后的文件路徑
* @param password 加密密碼
*/
public static native void fileEncrypt(String normalFilePath,String encryptFilePath,String password) ;
/**
* 帶密碼的文件解密
* @param encryptFilePath 要解密的文件路徑
* @param encryptFilePath 解密之后的文件路徑
* @param password 加密密碼
*/
public static native void fileDecrypt(String encryptFilePath,String decryptFilePath,String password) ;
簡要提示：文件的加密解密 ， 實質上在復制文件的時候進行^運算，在計算機中 ， 所有的文件都是以二進制存儲的 ， 所有可以進行運算來進行文件的加密解密 ， 當然 ， 密碼的算法是可逆的 ， 也就是可解密的 。
use java native code
// SD_CARD 根路徑
private static final String SD_CARD_PATH = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() ;
/*文件加密*/
private void fileEncrypt() {
String normalFilePath = SD_CARD_PATH+ File.separatorChar+"neck.jpg" ;
String encryptFilePath = SD_CARD_PATH+File.separatorChar+"neck_encrypt.jpg" ;
Log.e(TAG, "fileEncrypt: normalFilePath = "+ normalFilePath + " encryptFilePath = "+encryptFilePath);
try{
HelloNDK.fileEncrypt(normalFilePath,encryptFilePath,"xj");
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*文件解密*/
private void fileDecrypt() {
String encryptFilePath = SD_CARD_PATH+File.separatorChar+"neck_encrypt.jpg" ;
String decryptFilePath = SD_CARD_PATH+File.separatorChar+"neck_decrypt.jpg" ;
try{
HelloNDK.fileDecrypt(encryptFilePath,decryptFilePath,"xj");
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
文件加密解密實現
/*加密文件*/
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_zeno_encryptanddecrypt_ndk_HelloNDK_fileEncrypt(JNIEnv *env, jclass type,
jstring normalFilePath_,
jstring encryptFilePath_,
jstring password_) {
const char *normalFilePath = (*env)->GetStringUTFChars(env, normalFilePath_, 0);
const char *encryptFilePath = (*env)->GetStringUTFChars(env, encryptFilePath_, 0);
const char *password = (*env)->GetStringUTFChars(env, password_, 0);
int passwordLen = strlen(password);
LOGE("MainActivity","path1 == %s , path2 == %s",normalFilePath , encryptFilePath) ;
// 讀文件指針
FILE* frp = fopen(normalFilePath,"rb") ;
// 寫文件指針
FILE* fwp = fopen(encryptFilePath,"wb") ;
if(frp == NULL) {
LOGE("MainActivity","%s","文件不存在") ;
return;
}
if(fwp == NULL) {
LOGE("MainActivity","%s","沒有寫權限") ;
}
// 邊讀邊寫邊加密
int buffer ;
int index = 0 ;
while((buffer = fgetc(frp)) != EOF) {
// write
fputc(buffer ^ *(password+(index % passwordLen)),fwp) ;
index++ ;
}
// 關閉文件流
fclose(fwp);
fclose(frp);
LOGE("MainActivity","%s","文件加密成功") ;
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, normalFilePath_, normalFilePath);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, encryptFilePath_, encryptFilePath);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, password_, password);
}
簡要提示：加密解密算法，在C語言：文件IO里面就介紹了 ， 這里就不加贅述了，加密與解密共用的是一套算法， 解密的就不貼代碼了 。在使用*password指針的時候需要注意，password+1可以得到下一個字符，但是password+0的時候不會得到第一個字符，會輸出整個字符指針，所有在使用字符指針的時候一個一個取字符 ， 需要使用*(password+0) ,*(password+1)取第一個第二字符 。如果您對C語言以及JNI開發都不了解的話 ， 可以關注的我的專題Android NDK開發之旅
Part 2 ， 文件分割與合并
使用場景：大文件上傳 ， 如視頻文件 ， 進行文件拆分 ， 分批上傳 。
Java native code
/**
* 文件分割
* @param splitFilePath 要分割文件的路徑
* @param suffix 分割文件拓展名
* @param fileNum 分割文件的數量
*/
public static native void fileSplit(String splitFilePath,String suffix,int fileNum);
/**
* 文件合并
* @param splitFilePath 分割文件的路徑
* @param splitSuffix 分割文件拓展名
* @param mergeSuffix 合并文件的拓展名
* @param fileNum 分割文件的數量
*/
public static native void fileMerge(String splitFilePath,String splitSuffix,String mergeSuffix,int fileNum);
use java native code
/*分割文件*/
private void fileSplit() {
String splitFilePath = SD_CARD_PATH+File.separatorChar+"neck.jpg" ;
String suffix = ".b";
try{
HelloNDK.fileSplit(splitFilePath,suffix,3);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*文件合并*/
private void fileMerge() {
String splitFilePath = SD_CARD_PATH+File.separatorChar+"neck.jpg" ;
String splitSuffix = ".b";
String mergeSuffix = ".jpeg";
try{
HelloNDK.fileMerge(splitFilePath,splitSuffix,mergeSuffix,3);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
文件分割實現
算法分析圖：
file split
偽代碼：
// 平均分配文件大小
if(fileSize % fileNum) {
int i= 0 ;
for(; i < fileNum ; i++) {
// 創建分割文件
int j= 0 ;
for(;j < partFileSize ; j++) {
// 讀寫數據
}
}
}
// 不可平均分配大小
else {
// 前面的文件平分文件大小 ， 將剩下的大小全部給最后一個文件
if(fileSize % (fileNum-1)){
int i= 0 ;
for(; i < (fileNum-1) ; i++) {
// 創建分割文件
int j= 0 ;
for(;j < partFileSize ; j++) {
// 讀寫數據
}
}
}else {
// 將剩余大小fileSize % (fileNum-1)寫入到最后一個文件中
int j = 0 ;
for(;j < fileSize % (fileNum-1)){
// 讀寫數據
}
}
}
文件分割算法就分析到這里 ， 下面我們來看看具體的實現：
java native code
/*分割文件*/
private void fileSplit() {
String splitFilePath = SD_CARD_PATH+File.separatorChar+"neck.jpg" ;
String suffix = ".b";
try{
HelloNDK.fileSplit(splitFilePath,suffix,3);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*文件合并*/
private void fileMerge() {
String splitFilePath = SD_CARD_PATH+File.separatorChar+"neck.jpg" ;
String splitSuffix = ".b";
String mergeSuffix = ".jpeg";
try{
HelloNDK.fileMerge(splitFilePath,splitSuffix,mergeSuffix,3);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
具體實現：
/*文件分割*/
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_zeno_encryptanddecrypt_ndk_HelloNDK_fileSplit(JNIEnv *env, jclass type,
jstring splitFilePath_,
jstring suffix_,
jint fileNum) {
const char *splitFilePath = (*env)->GetStringUTFChars(env, splitFilePath_, 0);
const char *suffix = (*env)->GetStringUTFChars(env, suffix_, 0);
// 要分割文件 ， 首先要得到分割文件的路徑列表 ,申請動態內存存儲路徑列表
char** split_path_list = (char**)malloc(sizeof(char*) * fileNum);
// 得到文件大小
long file_size = getFileSize(splitFilePath);
// 得到路徑字符長度
int file_path_str_len = strlen(splitFilePath);
// 組合路徑
char file_path[file_path_str_len + 5] ;
strcpy(file_path,splitFilePath);
strtok(file_path,".");
strcat(file_path,"_%d");
strcat(file_path,suffix);
int i=0 ;
for (; i < fileNum; ++i) {
// 申請單個文件的路徑動態內存存儲
split_path_list[i] = (char*)malloc(sizeof(char) * 128);
// 組合分割的單個文件路徑
sprintf(split_path_list[i],file_path,(i+1)) ;
LOGE("MainActivity","%s",split_path_list[i]);
}
LOGE("MainActivity","文件大小 == %ld",file_size);
LOGE("MainActivity","文件路徑 == %s",splitFilePath);
// 讀文件
FILE* fp = fopen(splitFilePath,"rb");
if(fp == NULL) {
LOGE("MainActivity","%s","文件不存在，或文件不可讀");
return;
}
// 整除 ， 說明各個文件劃分大小一致
if (file_size % fileNum) {
// 單個文件大小
int part_file_size = file_size/fileNum ;
LOGE("MainActivity","單個文件大小 == %d",part_file_size);
int i = 0 ;
// 分割多少個文件就分段讀多少次
for (; i < fileNum; i++) {
// 寫文件
FILE* fwp = fopen(split_path_list[i],"wb");
if(fwp == NULL) {
LOGE("MainActivity","%s","沒有文件寫入權限");
return;
}
int j = 0 ;
// 單個文件有多大 ， 就讀寫多少次
for (; j < part_file_size; j++) {
// 邊讀邊寫
fputc(fgetc(fp),fwp) ;
}
// 關閉文件流
fclose(fwp);
}
}
/*文件大小不整除*/
else{
// 不整除
int part_file_size = file_size / (fileNum -1 ) ;
LOGE("MainActivity","單個文件大小 == %d",part_file_size);
int i = 0 ;
for (; i < (fileNum - 1); i++) {
// 寫文件
FILE* fwp = fopen(split_path_list[i],"wb");
if(fwp == NULL) {
LOGE("MainActivity","%s","沒有文件寫入權限") ;
return;
}
int j = 0 ;
for (; j < part_file_size; j++) {
// 邊讀邊寫
fputc(fgetc(fp),fwp);
}
// 關閉流
fclose(fwp);
}
// 剩余部分
FILE* last_fwp = fopen(split_path_list[fileNum - 1],"wb") ;
i= 0 ;
for (; i < file_size % (fileNum -1); i++) {
fputc(fgetc(fp),last_fwp) ;
}
// 關閉流
fclose(last_fwp);
}
// 關閉文件流
fclose(fp);
// 釋放動態內存
i= 0 ;
for (; i < fileNum ; i++) {
free(split_path_list[i]) ;
}
free(split_path_list);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, splitFilePath_, splitFilePath);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, suffix_, suffix);
}
簡要提示：組合路徑的時候，使用了strtok來進行文件路徑的分割，將.jpg去掉，用strcat拼接了_%d，最后拼接了傳入的文件拓展名，這樣設計是為了讓分割的文件 ， 不那么見名知意 。
LOGE定義的一個預處理函數，在C語言基礎系列C語言基礎及指針⑩預編譯及jni.h分析有著詳細說明。
#define LOGE(TAG,FORMAT,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,FORMAT,__VA_ARGS__)
文件合并
文件的分割 ， 是件一個文件分割成多個子文件 。文件的合并 ， 則是將多個子文件合并成一個文件 。
算法分析圖：
merge file
具體實現
/*合并文件*/
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_zeno_encryptanddecrypt_ndk_HelloNDK_fileMerge(JNIEnv *env, jclass type,
jstring splitFilePath_,
jstring splitSuffix_,
jstring mergeSuffix_, jint fileNum) {
const char *splitFilePath = (*env)->GetStringUTFChars(env, splitFilePath_, 0);
const char *splitSuffix = (*env)->GetStringUTFChars(env, splitSuffix_, 0);
const char *mergeSuffix = (*env)->GetStringUTFChars(env, mergeSuffix_, 0);
// 1. 申請split文件路徑列表動態內存
char** split_path_list = (char**)malloc(sizeof(char*) * fileNum) ;
// 2. 組裝split文件路徑
int split_file_path_len = strlen(splitFilePath) ;
int split_file_path_suffix_len = strlen(splitSuffix);
char split_file_path[split_file_path_len + split_file_path_suffix_len] ;
strcpy(split_file_path,splitFilePath);
strtok(split_file_path,".");
strcat(split_file_path,"_%d");
strcat(split_file_path,splitSuffix);
// 3. 組裝merge文件路徑
int merge_file_path_len = strlen(mergeSuffix);
char merge_file_path[split_file_path_len + merge_file_path_len] ;
strcpy(merge_file_path,splitFilePath);
strtok(merge_file_path,".");
strcat(merge_file_path,mergeSuffix);
LOGE("MainActivity","merge 文件路徑 = %s",merge_file_path) ;
// 4. 循環得到split文件路徑列表
int file_path_str_len = strlen(split_file_path);
int i= 0;
for (; i < fileNum; i++) {
split_path_list[i] = (char*)malloc(sizeof(char) * file_path_str_len) ;
sprintf(split_path_list[i],split_file_path,(i+1)) ;
LOGE("MainActivity","split文件路徑列表 = %s",split_path_list[i]) ;
}
// 5. 創建并打開 merge file
FILE* merge_fwp = fopen(merge_file_path,"wb") ;
// 6. 邊讀邊寫 ， 讀多個文件，寫入一個文件
i = 0 ;
for (; i < fileNum ; i++) {
FILE* split_frp = fopen(split_path_list[i],"rb") ;
if(split_frp == NULL) {
LOGE("MainActivity","%s","文件不存在，或沒有讀文件權限");
return;
}
long part_split_file_size = getFileSize(split_path_list[i]);
int j = 0 ;
for (; j < part_split_file_size; j++) {
fputc(fgetc(split_frp),merge_fwp);
}
// 關閉流
fclose(split_frp) ;
// 每合并一個文件 ，就刪除它
remove(split_path_list[i]) ;
}
// 關閉文件流
fclose(merge_fwp);
// 釋放動態內存
i = 0 ;
for (; i < fileNum; i++) {
free(split_path_list[i]) ;
}
free(split_path_list);
LOGE("MainActivity","%s","文件合并完成") ;
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, splitFilePath_, splitFilePath);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, splitSuffix_, splitSuffix);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, mergeSuffix_, mergeSuffix);
}
簡要提示：在編寫文件分割與合并的時候 ， 文件的路徑千萬不要弄混了，筆者有有時候也會因為變量的提示沒細看 ， 而將分割的子文件路徑與目標文件路徑弄混 ，在命名的時候 ， 盡量規范 ， 見名知意 。在發生錯誤的時候 ， 一步一步的調試 ， 首先猜測哪里發生異常的可能性比較大 ， 再進行log輸出查看 。
結語
文件的加密解密 ， 可以引申為對數據的加密解密 ， 可以使用C/C++進行加密解密， 這樣對反編譯APK增加了難度 ， 也多了一層防范 ， 因為java實在是太容易反編譯了， 即使不反編譯成java代碼， 通過smail文件也可以看個大概 ， 還是很危險的 。
文件的分割與合并 ， 對文件數據傳輸有很大益處 。
如果想了解更多關于Android NDK的知識 ， 歡迎關注我的專題Android NDK 開發之旅 ， 從零開始 ， 帶你一步一步進入NDK開發的世界 。
參考
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