Lua 嵌入 Android 原理

Lua 作为一个轻量、灵活的嵌入式脚本语言，可供任何需要的程序使用。lua 可利用 C API 方便的嵌入其他系统。

Lua 与 C 交互

通过虚拟栈栈顶元素索引 -1，栈底元素索引 1

C 调用 Lua

a.lua

print("hello from lua")

function power(a,n)
    return a^n
end

main.c

lua_State * L = luaL_newstate();    // 创建 Lua 与 C 进行数据交互的堆栈并返回指针 L；
luaL_openlibs(L);                   //为堆栈加载所有 Lua 的标准库

// 1. 执行 lua 脚本
luaL_dostring(L,"print('from dostring')"); 

// 2. 执行整个 Lua 脚本文件 a.lua
luaL_dofile(L,"a.lua");                   

// 3. 调用 Lua 中的方法
lua_getglobal(L,"power");
lua_pushinteger(L,2);
lua_pushinteger(L,10);
lua_call(L,2,1);
int res = lua_tonumber(L,-1);  // 取出栈顶结果
printf("power:%d",res);

lua_close(L);                   //函数关闭堆栈，释放资源

Lua 调用 C

b.lua

1 2	local res = add(20,3) print('res:'..res)

main.c

//待Lua调用的C注册函数
int add(lua_State* L)
{
	double op1 = lua_tonumber(L,-1);
	double op2 = lua_tonumber(L,-2);
	
    //将函数的结果压入栈中。如果有多个返回值，可以在这里多次压入栈中。
	lua_pushnumber(L,op1 + op2);
	
	return 1; //返回值表示返回值数量，即压入栈中的返回值数量。
}

void lua_call_c()
{
    lua_State *L = luaL_newstate();
    luaL_openlibs(L);
    lua_register(L,"add",add);
    luaL_dofile(L,"b.lua");
    lua_close(L);
}

int main()
{
    lua_call_c();
    return 0;
}

Java 与 C 交互

JNI是Java Native Interface的缩写，它提供了若干的API实现了Java和其他语言的通信（主要是C/C++）。

Main.java

package com.jni_java;

public class Main {

    static native int add(int a, int b);

    static {
        System.loadLibrary("libjni_c");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello");
        System.out.println("add form c:" + add(2, 3));
    }

}

main.c

/*
 * main.c
 * Author: hanks
 */
#include <stdio.h>
#include "com_jni_java_Main.h"

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_jni_1java_Main_add(JNIEnv * env, jclass job,
        jint n1, jint n2) {

    // jni diaoyong java
    jclass clazz = (*env)->FindClass(env, "com/jni_java/BigOp");
    if(clazz == NULL){
        printf("找不到类");
    }

    jmethodID mid_static_method =  (*env)->GetStaticMethodID(env, clazz, "bigNumberAdd", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;");
    if (mid_static_method == NULL) {
        printf("找不到函数");
    }

    jstring a = (*env)->NewStringUTF(env, "111111111111111111111111111");
    jstring b = (*env)->NewStringUTF(env, "22222222222222222222222222");
    jobject res = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, clazz, mid_static_method, a, b); 
    const char *resultChar = (*env)->GetStringUTFChars(env, res, NULL);
    printf("bigAdd: %s", resultChar);

    // 删除引用
    (*env)->DeleteLocalRef(env, clazz);
    (*env)->DeleteLocalRef(env, a);
    (*env)->DeleteLocalRef(env, b);

    return n1 + n2;
}

Lua 与 Java 交互

实际上也就是 lua <-> c <-> java ，
可以将 lua 编译成对应平台的库 so/dll ，然后嵌入 Java 项目。
介绍一下开源项目 luajava ，该项目实现以下几个方法借助这几个方法 lua 几乎可以使用所有的 java 类了，参考 luajava.c

newInstance(className, ……)
第一个参数是类名，后面的是构造方法参数

1	local obj = luajava.newInstance("java.lang.Object")

bindClass(className)
这个方法是用来调用类的静态方法的，返回一个java class

1 2	local sys = luajava.bindClass("java.lang.System") print ( sys:currentTimeMillis() )

new(javaClass)
创建一个实例

1 2	local str = luajava.bindClass("java.lang.String") strInstance = luajava.new(str)

createProxy(interfaceNames, luaObject)
这个是使用 java 接口的方法。luaObject 中实现 java 接口中的方法，然后调用 creatProxy 来构建出这个接口的 lua 版本，相当于用 luaObject来实现 java 接口了。

可以多个接口同时调用，然后luaObject实现所有这些接口的方法

local button = luajava.newInstance("java.awt.Button", "execute")
local buttonProxy = luajava.createProxy("java.awt.ActionListener", {
    actionPerformed = function(ev)  
        -- body
    end
})
button:addActionListener(buttonProxy)

loadLib(className, methodName)
调研类的静态方法

Lua 与 Android 交互

通过 NDK 编程，编译对应 Android 平台的 so 库，然后调研 Android SDK 来开发 Android

androlua，改进版本 AndroLua_pro
主要可参考其中的 import.lua 和 loadlayout.lua,这两个 lua 文件将如何调用 java 中的类和方法进行优化，使得调用起来非常方便。