深入详解Apk编译打包流程

前言

身为一个Android开发，一定要了解APK编译打包流程;

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那么今天我们就来学习下;

apk的编译流程

1、apk文件

apk是Android Package的缩写;
解压apk文件后包含AndroidManifest.xml、assets目录、classes.dex(还可能有 classes2.dex,classes3.dex...classesN.dex)、lib目录、META-INF目录、res目录和resources.arsc;
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;

2、打包流程

打包中需要的工具

aapt：Android资源打包工具，${ANDROID_SDK_HOME}/platform-tools/appt
aidl：Android接口描述语言转化为.java文件的工具，${ANDROID_SDK_HOME}/platform-tools/aidl
javac：Java Compiler，${JDK_HOME}/javac或/usr/bin/javac
dex：转化.class文件为Davik VM能识别的.dex文件，${ANDROID_SDK_HOME}/platform-tools/dx
apkbuilder：生成apk包，${ANDROID_SDK_HOME}/tools/opkbuilder
jarsigner：.jar文件的签名工具，${JDK_HOME}/jarsigner或/usr/bin/jarsigner
zipalign：字节码对齐工具，${ANDROID_SDK_HOME}/tools/zipalign

2.1打包资源文件，生成R.java文件

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

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;
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;

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;

R.java文件

R.java文件，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;

2.2处理AIDL文件，生成对应的.java文件

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编译Java文件，生成对应的.class文件

编译工程源码，生成相应的class文件。处理文件包括src、R.java、AIDL生成的 java 文件，库jar文件;
调用了javac编译工程的src目录下所有的java源文件，生成的class文件位于工程的bin\classess目录下;

2.4把.class文件转化成Davik VM支持的.dex文件

转换所有的class文件，生成classes.dex文件。处理文件就是上一步生成的 .class 文件;
使用dx工具将java字节码转换为dalvik字节码、压缩常量池、消除冗余信息等;
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打包生成未签名的.apk文件

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：

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：

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;
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对未签名.apk文件进行签名

android的应用程序需要签名才能在android设备上安装，签名apk文件有两种情况:
在调试应用程序时，也就是我们通常称为的debug模式的签名，平时开发的时候，在编译调试程序时会自己使用一个debug.keystore对apk进行签名;
正式发布时对应用程序打包进行签名，这种情况下需要提供一个符合android开发文档中要求的签名文件。这种签名也是分两种：JDK中提供的jarsigner工具签名、android源码中提供的signapk工具;

2.7对签名后的.apk文件进行对齐处理

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;

总结

人生很有意思，就像升级打怪，打了一怪又一怪，虽然过程有辛苦有困难，有失败的危险，也有后退的风险，但是打一怪很有感觉;加油打工人!!!

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