Apk打包-编译和打包过程

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

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

 

打包过程使用的工具

 

名称	功能介绍	在操作系统中的路径	源码路径
aapt （Android Asset Package Tool）	Android资源打包工具	${ANDROID_SDK_HOME} /build-tools/  ANDROID_VERSION/aapt	frameworksase oolsaap
aidl （android interface definition language）	Android接口描述语言， 将aidl转化为.java文件的工具	${ANDROID_SDK_HOME}/build-tools/  ANDROID_VERSION/aidl	frameworksase oolsaidl
javac	Java Compiler	${JDK_HOME}/java c或/usr/bin/javac
dex	转化.class文件为Davik VM 能识别的.dex文件	${ANDROID_SDK_HOME}/build-tools/  ANDROID_VERSION/dx
apkbuilder	生成apk包	${ANDROID_SDK_HOME}/tools/  apkbuilder	sdksdkmanagerlibssdklib  srccomandroidsdklibuild  ApkBuilderMain.java
jarsigner	.jar文件的签名工具	${JDK_HOME}/jarsigner或/usr/bin/jarsigner
zipalign	字节码对齐工具	${ANDROID_SDK_HOME}/tools  /zipalign

 

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:DevelopAndroidsdkuild-tools23.0.2zipalign.exe
  。