深入详解Apk编译打包流程

移动开发 Android
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)。

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前言

身为一个Android开发,一定要了解apk编译打包流程;

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:
  1. Resources res = getResources(); 
  2.  
  3. 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!!!

 

责任编辑:武晓燕 来源: Android开发编程
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