Android APK编译流程

Posted 2023-04-19

参考技术A

apk 是android Package的简写， 在平时的开发过程中，通过点击 Run app 按钮 或者 在命令行中输入

这样Android Studio就会启动构建流程，最终输出一个我们想要的APK。

直达官网介绍

对于小白来说，上面一张图已经可以解释apk的构建过程了，不过对于Andoid开发者而言还需要了解一些更详细的构建过程。

详细的对应步骤 和 使用工具如下：

资源文件（res文件夹下的文件）通过 AAPT（Android Asset Packaging Tool）打包生成R.java类（资源索引表）、.arsc资源文件 和res文件。

resources.arsc 是一个App的资源索引表，通过R.java 文件 和 resources.arsc 可以定位到资源的内存地址，resources.arsc文件的作用是通过一样的ID，根据不同的配置索引到最佳的资源显示在UI中。

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

R.java文件、工程源码文件、aidl.java文件， 在这一步通过javac生成.class文件。

源码.class文件和第三方jar或者library通过dx工具打包成dex文件

Android系统的Dalvik虚拟机的可执行文件为DEX格式，所以这里会将上一步中生成的.class文件 和 引用的第三方jar等过程中的.class 一起通过dx工具打包成dex文件

apkbuilder工具会将所有没有编译的资源、.arsc资源、.dex文件打包到一个完成apk文件中

tips：

apksigner工具会对未签名的apk验证签名。得到一个签名后的apk（signed.apk）

apksigner 是google 退出的V2签名方式
Jarsigner 是之前一直使用的V1签名方式

可以通过在命令行中输入apksigner --help来获取详情信息，如果没有特殊需求，使用下面命令即可完成签名

release mode 下使用 aipalign进行align，即对签名后的apk进行对齐处理

所谓对齐，主要过程是将APK包中所有的资源文件距离文件起始偏移为4字节整数倍，这样通过内存映射访问apk文件时的速度会更快。对齐的作用主要是为了减少运行时内存的使用。

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。

参考文章：
Android-Studio配置构建
浅谈Android打包流程
apk打包流程

END!

Android APK打包流程

简单build流程图

官网给了我们一张非常简单的编译、打包、apk生成内容以及签名的图片。图片大体介绍了从Project到运行到设备或者模拟器的一个大体流程，我们也从中看到一个完整的apk包含如下内容：一个或多个dex文件、resources.arsc、未编译的资源文件以及AndroidManifest.xml文件等等

详细build流程图

官网给了我们一张非常清晰的打包流程图：

编译打包步骤：

1. 打包资源文件，生成R.java文件

打包资源的工具是aapt（The Android Asset Packaing Tool）(E:\\Documents\\Android\\sdk\\build-tools\\25.0.0\\aapt.exe)。

在这个过程中，项目中的AndroidManifest.xml文件和布局文件XML都会编译，然后生成相应的R.java，另外AndroidManifest.xml会被aapt编译成二进制。

存放在APP的res目录下的资源，该类资源在APP打包前大多会被编译，变成二进制文件，并会为每个该类文件赋予一个resource id。对于该类资源的访问，应用层代码则是通过resource id进行访问的。Android应用在编译过程中aapt工具会对资源文件进行编译，并生成一个resource.arsc文件，resource.arsc文件相当于一个文件索引表，记录了很多跟资源相关的信息。

2. 处理aidl文件，生成相应的Java文件

这一过程中使用到的工具是aidl（Android Interface Definition Language），即Android接口描述语言（E:\\Documents\\Android\\sdk\\build-tools\\25.0.0\\aidl.exe）。

aidl工具解析接口定义文件然后生成相应的Java代码接口供程序调用。如果在项目没有使用到aidl文件，则可以跳过这一步。

3. 编译项目源代码，生成class文件

项目中所有的Java代码，包括R.java和.aidl文件，都会变Java编译器（javac）编译成.class文件，生成的class文件位于工程中的bin/classes目录下。

4. 转换所有的class文件，生成classes.dex文件

dx工具生成可供Android系统Dalvik虚拟机执行的classes.dex文件，该工具位于（E:\\Documents\\Android\\sdk\\build-tools\\25.0.0\\dx.bat）。

任何第三方的libraries和.class文件都会被转换成.dex文件。dx工具的主要工作是将Java字节码转成成Dalvik字节码、压缩常量池、消除冗余信息等。

5. 打包生成APK文件

所有没有编译的资源，如images、assets目录下资源（该类文件是一些原始文件，APP打包时并不会对其进行编译，而是直接打包到APP中，对于这一类资源文件的访问，应用层代码需要通过文件名对其进行访问）；编译过的资源和.dex文件都会被apkbuilder工具打包到最终的.apk文件中。

打包的工具apkbuilder位于 android-sdk/tools目录下。apkbuilder为一个脚本文件，实际调用的是（E:\\Documents\\Android\\sdk\\tools\\lib）文件中的com.android.sdklib.build.ApkbuilderMain类。

6. 对APK文件进行签名

一旦APK文件生成，它必须被签名才能被安装在设备上。

在开发过程中，主要用到的就是两种签名的keystore。一种是用于调试的debug.keystore，它主要用于调试，在Eclipse或者Android Studio中直接run以后跑在手机上的就是使用的debug.keystore。

另一种就是用于发布正式版本的keystore。

7. 对签名后的APK文件进行对齐处理

如果你发布的apk是正式版的话，就必须对APK进行对齐处理，用到的工具是zipalign（E:\\Documents\\Android\\sdk\\build-tools\\25.0.0\\zipalign.exe）

对齐的主要过程是将APK包中所有的资源文件距离文件起始偏移为4字节整数倍，这样通过内存映射访问apk文件时的速度会更快。对齐的作用就是减少运行时内存的使用。