Android 打包过程

1.概况

  • Android APK是如何来的呢?
    怀着这个问题去查资料,发现了下边这张图。
  • 由android的项目经过编译和打包,形成了:

    1. .dex 文件
    2. resources.arsc
    3. uncompiled resources
    4. AndroidManifest.xml

    解压了一个普通的apk文件,解压出来的文件如下:



    classes.dex 是.dex文件。
    resources.arsc是resources resources文件。
    AndroidManifest.xml是AndroidManifest.xml文件。
    res是uncompiled resources。
    META-INF是签名文件夹。

  • META-INF其中有三个文件:



    MANIFEST.MF文件
    版本号以及每一个文件的哈希值(BASE64)。包括资源文件。这个是对每个文件的整体进行SHA1(hash)。

Manifest-Version: 1.0
Built-By: Generated-by-ADT
Created-By: Android Gradle 2.2.0
Name: res/drawable-xhdpi-v4/abc_scrubber_control_to_pressed_mtrl_005.png
SHA1-Digest: I9s6aQ5VyOLrNo4odqSij549Oyo=
Name: res/drawable-mdpi-v4/abc_textfield_search_default_mtrl_alpha.9.png
SHA1-Digest: D6dilO+UMcglambujyMOhNbLZuY=
……

CERT.SF
这个是对每个文件的头3行进行SHA1 hash。

Signature-Version: 1.0
X-Android-APK-Signed: 2
SHA1-Digest-Manifest: QxOfCCAuQtZnHh0YRNnoxmiHT80=
Created-By: 1.0 (Android)
Name: res/drawable-xhdpi-v4/abc_scrubber_control_to_pressed_mtrl_005.png
SHA1-Digest: I9s6aQ5VyOLrNo4odqSij549Oyo=
Name: res/drawable-mdpi-v4/abc_textfield_search_default_mtrl_alpha.9.png
SHA1-Digest: D6dilO+UMcglambujyMOhNbLZuY=
……

CERT.RSA
这个文件保存了签名和公钥证书。

2. 具体打包过程

2.1 aapt阶段

  • 使用aapt来打包res资源文件,生成R.java、resources.arsc和res文件(二进制 & 非二进制如res/raw和pic保持原样)

  • res目录有9种目录
    --animator。这类资源以XML文件保存在res/animator目录下,用来描述属性动画。
    --anim。这类资源以XML文件保存在res/anim目录下,用来描述补间动画。
    --color。这类资源以XML文件保存在res/color目录下,用描述对象颜色状态选择子。
    --drawable。这类资源以XML或者Bitmap文件保存在res/drawable目录下,用来描述可绘制对象。例如,我们可以在里面放置一些图片(.png, .9.png, .jpg, .gif),来作为程序界面视图的背景图。注意,保存在这个目录中的Bitmap文件在打包的过程中,可能会被优化的。例如,一个不需要多于256色的真彩色PNG文件可能会被转换成一个只有8位调色板的PNG面板,这样就可以无损地压缩图片,以减少图片所占用的内存资源。
    --layout。这类资源以XML文件保存在res/layout目录下,用来描述应用程序界面布局。
    --menu。这类资源以XML文件保存在res/menu目录下,用来描述应用程序菜单。
    --raw。这类资源以任意格式的文件保存在res/raw目录下,它们和assets类资源一样,都是原装不动地打包在apk文件中的,不过它们会被赋予资源ID,这样我们就可以在程序中通过ID来访问它们。例如,假设在res/raw目录下有一个名称为filename的文件,并且它在编译的过程,被赋予的资源ID为R.raw.filename,那么就可以使用以下代码来访问它:

Resources res = getResources();  
InputStream is = res .openRawResource(R.raw.filename);  

--values。这类资源以XML文件保存在res/values目录下,用来描述一些简单值,例如,数组、颜色、尺寸、字符串和样式值等,一般来说,这六种不同的值分别保存在名称为arrays.xml、colors.xml、dimens.xml、strings.xml和styles.xml文件中。
--xml。这类资源以XML文件保存在res/xml目录下,一般就是用来描述应用程序的配置信息。

  • R.java文件



    这就是R.java的源代码,里面拥有很多个静态内部类,比如layout,string等。
    每当有这种资源添加时,就在R.java文件中添加一条静态内部类里的静态常量类成员,且所有成员都是int类型。



    里面的资源可以有两种方法引用:
    1.在java程序中引用资源按照java的语法来引用即:R.resource_type.resource_

    name注意:resource_name不需要文件的后缀名
    2.在XML文件中引用资源格式:@[package:]type/name

  • resources.arsc文件
    resources.arsc这个文件记录了所有的应用程序资源目录的信息,包括每一个资源名称、类型、值、ID以及所配置的维度信息。我们可以将这个resources.arsc文件想象成是一个资源索引表,这个资源索引表在给定资源ID和设备配置信息的情况下,能够在应用程序的资源目录中快速地找到最匹配的资源。

2.2 aidl阶段

  • AIDL (Android Interface Definition Language), Android接口定义语言,Android提供的IPC (Inter Process Communication,进程间通信)的一种独特实现。
    这个阶段处理.aidl文件,生成对应的Java接口文件。

2.3 Java Compiler阶段

  • 通过Java Compiler编译R.java、Java接口文件、Java源文件,生成.class文件。

2.4 dex阶段

  • 通过dex命令,将.class文件和第三方库中的.class文件处理生成classes.dex。

2.5 apkbuilder阶段

  • 将classes.dex、resources.arsc、res文件夹(res/raw资源被原装不动地打包进APK之外,其它的资源都会被编译或者处理)、Other Resources(assets文件夹)、AndroidManifest.xml打包成apk文件。
    注意
    res/raw和assets的相同点:
    1.两者目录下的文件在打包后会原封不动的保存在apk包中,不会被编译成二进制。
    res/raw和assets的不同点:
    1.res/raw中的文件会被映射到R.java文件中,访问的时候直接使用资源ID即R.id.filename;assets文件夹下的文件不会被映射到R.java中,访问的时候需要AssetManager类。
    2.res/raw不可以有目录结构,而assets则可以有目录结构,也就是assets目录下可以再建立文件夹

2.6 Jarsigner阶段

  • 对apk进行签名,可以进行Debug和Release 签名。

2.7 zipalign阶段

  • release mode 下使用 aipalign进行align,即对签名后的apk进行对齐处理。
    Zipalign是一个android平台上整理APK文件的工具,它对apk中未压缩的数据进行4字节对齐,对齐后就可以使用mmap函数读取文件,可以像读取内存一样对普通文件进行操作。如果没有4字节对齐,就必须显式的读取,这样比较缓慢并且会耗费额外的内存。
    在 Android SDK 中包含一个名为 “zipalign” 的工具,它能够对打包后的 app 进行优化。 其位于 SDK 的 build-tools 目录下, 例如: D:\Develop\Android\sdk\build-tools\23.0.2\zipalign.exe

推荐阅读更多精彩内容