Apk打包-編譯和打包過程

參考：http://www.jianshu.com/p/7c288a17cda8

 

1.概況

• Android APK是如何來的呢？
  懷着這個問題去查資料，發現了下邊這張圖。

 

• 由android的項目經過編譯和打包，形成了:

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

  解壓了一個普通的apk文件，解壓出來的文件如下：

  
  

   

  
  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是簽名文件夾。

• META-INF其中有三個文件：

  
  

   

  
  MANIFEST.MF文件
  版本號以及每一個文件的哈希值（BASE64）。包括資源文件。這個是對每個文件的整體進行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
  這個是對每個文件的頭3行進行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
  這個文件保存了簽名和公鑰證書。

2. 具體打包過程

 

打包過程使用的工具

 

名稱	功能介紹	在操作系統中的路徑	源碼路徑
aapt （Android Asset Package Tool）	Android資源打包工具	${ANDROID_SDK_HOME} /build-tools/  ANDROID_VERSION/aapt	frameworks\base\tools\aap
aidl （android interface definition language）	Android接口描述語言， 將aidl轉化為.java文件的工具	${ANDROID_SDK_HOME}/build-tools/  ANDROID_VERSION/aidl	frameworks\base\tools\aidl
javac	Java Compiler	${JDK_HOME}/java c或/usr/bin/javac
dex	轉化.class文件為Davik VM 能識別的.dex文件	${ANDROID_SDK_HOME}/build-tools/  ANDROID_VERSION/dx
apkbuilder	生成apk包	${ANDROID_SDK_HOME}/tools/  apkbuilder	sdk\sdkmanager\libs\sdklib\  src\com\android\sdklib\build\  ApkBuilderMain.java
jarsigner	.jar文件的簽名工具	${JDK_HOME}/jarsigner或/usr/bin/jarsigner
zipalign	字節碼對齊工具	${ANDROID_SDK_HOME}/tools  /zipalign

 

2.1 aapt階段

• 使用aapt來打包res資源文件，生成R.java、resources.arsc和res文件（二進制 & 非二進制如res/raw和pic保持原樣）

• res目錄有9種目錄
  --animator。這類資源以XML文件保存在res/animator目錄下，用來描述屬性動畫。
  --anim。這類資源以XML文件保存在res/anim目錄下，用來描述補間動畫。
  --color。這類資源以XML文件保存在res/color目錄下，用描述對象顏色狀態選擇子。
  --drawable。這類資源以XML或者Bitmap文件保存在res/drawable目錄下，用來描述可繪制對象。例如，我們可以在里面放置一些圖片（.png, .9.png, .jpg, .gif），來作為程序界面視圖的背景圖。注意，保存在這個目錄中的Bitmap文件在打包的過程中，可能會被優化的。例如，一個不需要多於256色的真彩色PNG文件可能會被轉換成一個只有8位調色板的PNG面板，這樣就可以無損地壓縮圖片，以減少圖片所占用的內存資源。
  --layout。這類資源以XML文件保存在res/layout目錄下，用來描述應用程序界面布局。
  --menu。這類資源以XML文件保存在res/menu目錄下，用來描述應用程序菜單。
  --raw。這類資源以任意格式的文件保存在res/raw目錄下，它們和assets類資源一樣，都是原裝不動地打包在apk文件中的，不過它們會被賦予資源ID，這樣我們就可以在程序中通過ID來訪問它們。例如，假設在res/raw目錄下有一個名稱為filename的文件，並且它在編譯的過程，被賦予的資源ID為R.raw.filename，那么就可以使用以下代碼來訪問它：

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

  --values。這類資源以XML文件保存在res/values目錄下，用來描述一些簡單值，例如，數組、顏色、尺寸、字符串和樣式值等，一般來說，這六種不同的值分別保存在名稱為arrays.xml、colors.xml、dimens.xml、strings.xml和styles.xml文件中。
  --xml。這類資源以XML文件保存在res/xml目錄下，一般就是用來描述應用程序的配置信息。

• R.java文件

  
  

   

  
  這就是R.java的源代碼，里面擁有很多個靜態內部類，比如layout，string等。
  每當有這種資源添加時，就在R.java文件中添加一條靜態內部類里的靜態常量類成員，且所有成員都是int類型。

  
  

   

  
  里面的資源可以有兩種方法引用：
  1.在java程序中引用資源按照java的語法來引用即：R.resource_type.resource_
  name注意：resource_name不需要文件的后綴名
  2.在XML文件中引用資源格式：@[package:]type/name

• resources.arsc文件
  resources.arsc這個文件記錄了所有的應用程序資源目錄的信息，包括每一個資源名稱、類型、值、ID以及所配置的維度信息。我們可以將這個resources.arsc文件想象成是一個資源索引表，這個資源索引表在給定資源ID和設備配置信息的情況下，能夠在應用程序的資源目錄中快速地找到最匹配的資源。

2.2 aidl階段

• AIDL （Android Interface Definition Language）， Android接口定義語言，Android提供的IPC （Inter Process Communication，進程間通信）的一種獨特實現。
  這個階段處理.aidl文件，生成對應的Java接口文件。

2.3 Java Compiler階段

• 通過Java Compiler編譯R.java、Java接口文件、Java源文件，生成.class文件。

2.4 dex階段

• 通過dex命令，將.class文件和第三方庫中的.class文件處理生成classes.dex。

2.5 apkbuilder階段

• 將classes.dex、resources.arsc、res文件夾(res/raw資源被原裝不動地打包進APK之外，其它的資源都會被編譯或者處理)、Other Resources(assets文件夾)、AndroidManifest.xml打包成apk文件。
  注意：
  res/raw和assets的相同點：
  1.兩者目錄下的文件在打包后會原封不動的保存在apk包中，不會被編譯成二進制。
  res/raw和assets的不同點：
  1.res/raw中的文件會被映射到R.java文件中，訪問的時候直接使用資源ID即R.id.filename；assets文件夾下的文件不會被映射到R.java中，訪問的時候需要AssetManager類。
  2.res/raw不可以有目錄結構，而assets則可以有目錄結構，也就是assets目錄下可以再建立文件夾

2.6 Jarsigner階段

• 對apk進行簽名，可以進行Debug和Release 簽名。

2.7 zipalign階段

• release mode 下使用 aipalign進行align，即對簽名后的apk進行對齊處理。
  Zipalign是一個android平台上整理APK文件的工具，它對apk中未壓縮的數據進行4字節對齊，對齊后就可以使用mmap函數讀取文件，可以像讀取內存一樣對普通文件進行操作。如果沒有4字節對齊，就必須顯式的讀取，這樣比較緩慢並且會耗費額外的內存。
  在 Android SDK 中包含一個名為 “zipalign” 的工具，它能夠對打包后的 app 進行優化。 其位於 SDK 的 build-tools 目錄下, 例如: D:\Develop\Android\sdk\build-tools\23.0.2\zipalign.exe
  。