好久都沒有寫博文了，主要是現在的工作重點是前端開發了，最近在學習webpack、weex等前端知識，說起weex，一直都在填坑中，目前還沒爬出來了！
好了，迴歸到本文的主題。之前也寫過有關Android打包apk方面的博文（使用Ant打包Apk，打包Apk），但是都不夠細緻，比較籠統的介紹有關Apk打包的過程。所以，本文再次詳細描述下，Android項目構建Apk包流程。
一. 前言
當我們使用Android Studio開發Android時，點擊運行按鈕，就會自動生成一個Apk文件，至於這個Apk是如何生成的，我們並不知道。而這個Apk中包含哪些東西呢？我們還是可以知道的。懷着好奇的心態，我們先來解壓一個Apk，看看他的廬山真面目。
隨便找一個Apk文件，修改它的後綴名爲rar或者zip(其實Apk格式的文件就是一個壓縮文件)。如下圖所示，
其中 app-debug.rar文件是app-debug.apk修改後綴名後得到的，而app-debug文件夾是app-debug.rar文件解壓後生成的，
上面這張截圖是app-debug文件夾中的東東，可以看到大致包含5部分：
1. META-INF 文件夾，該文件夾中包含該Apk的簽名信息以及該Apk中所有文件的哈希值的計算結果；
2. res文件夾，存放的是資源文件，例如動畫、顏色、圖片和佈局等資源；下面給出一張res文件夾的中文件列表的截圖，
3. dex文件，該文件是適用於Dalvik虛擬機的字節碼文件，是通過dx工具將class文件轉化生成的；
4. resources.arsc，它是一個資源索引表，是由aapt根據res資源文件轉化生成的二進制文件；（下面會繼續補充該文件的作用）；
5. AndroidManifest.xml，這個文件，我們都知道，這是Apk的清單文件，配置了各種權限以及註冊Activity、service等組件。（這個文件是壓縮處理過的，直接打開是亂碼，需要藉助其他工具）
二. 打包。
首先來看一張Google官方給出的Apk構建流程，如下圖所示，
根據上圖，就能大致得出構建Apk的整個流程，
1. aapt工具將res中的資源生成 R.java文件和resources.arsc文件；
2. 如果有aidl，那麼aidl工具會將aidl接口轉化爲java類；
3. javac將所有的java類編譯爲class文件;
4. 如果有代碼混淆，則會加入代碼混淆；
5. dx.bat將所有的class文件轉化爲classes.dex文件；
6. ApkBuild將所有的資源(assets、so、jni)、resources.arcs以及上一步生成的dex文件，打包生成一個apk文件；
7. 對上一步生成的apk進行簽名；
8. 使用Zipalign對簽名後的apk進行優化。
下面詳細分析下各步驟的實現細節。
2.1. 資源打包。（這一部分引用了網上一位博主的內容，詳細連接見下文）
開發app時，需要代碼和資源。最終生成的apk中代碼轉換爲了dex文件，那麼apk文件中的資源是否還是app開發時那些資源文件呢？或者說這些資源文件是否發生了什麼變化？引用老羅一張關於資源打包過程以及查找的圖：
從上圖可以看出：
1). 除了assets和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.xml文件會被編譯爲二進制的xml，所以解壓apk後，無法直接打開xml文件。
2). 除了assets資源之外，其它的資源都會被賦予一個資源ID。
3). 打包工具負責編譯和打包資源，編譯完成之後，會生成一個resources.arsc文件和一個R.java，前者保存的是一個資源索引表，後者定義了各個資源ID常量，供在代碼中索引資源。
4). 應用程序配置文件AndroidManifest.xml同樣會被編譯成二進制的XML文件，然後再打包到APK裏面去。
5). 應用程序在運行時最終是通過AssetManager來訪問資源，或通過資源ID來訪問，或通過文件名來訪問。
在生成的apk中，只有assets和res/raw資源被原裝不動地打包進apk。其它的資源都會被編譯或者處理。可以使用如下命令查看apk中的文件列表：
aapt l -v apkfile
將apk直接解壓後，會發現xml都打不開，提示格式不對，因爲其已經變爲二進制xml了。另外PNG等圖片也會進行相應的優化。還有就是多了一個resources.arsc文件。
更多詳細的描述，可以查看Android6.0之App中的資源Rsources.arsc詳解這篇文章。
2.2 aidl處理。
aidl，全名Android Interface Definition Language，即Android接口定義語言。是我們在編寫進程間通信的時候，定義的接口。輸入：aidl後綴的文件。輸出：可用於進程通信的C/S端java代碼，位於build/generated/source/aidl。
更多有關aidl的描述，請參考這篇Android IPC之AIDL淺談。
2.3 生成class文件。
這一步是將整個代碼中的所有的java文件通過javac編譯爲class文件.
2.4 生成dex文件。
通過dex工具將項目中所有的class文件（也包含第三方庫中的）生成dex文件。
2.5 生成Apk文件。
通過apkbuilder工具 將所有的資源（res和assets）、resources.arsc和dex文件（可能是多個）打包生成Apk文件。
2.6 Apk簽名。
上一步生成的Apk文件是沒有簽名的，也就是說，是無法安裝到Android設備中的。android的應用程序需要簽名才能在android設備上安裝，簽名apk文件有兩種情況：一種是在調試程序時進行簽名，使用eclipse開發android程序時，在編譯調試程序時會自己使用一個debug.keystore對apk進行簽名；另一種是打包發佈時對程序進行簽名，這種情況下需要提供一個符合android開發文檔中要求的簽名文件。簽名的方法也分兩種：一種是使用jdk中提供的jarsigner工具簽名；另一種是使用android源碼中提供的signapk工具，它的代碼位於android系統源碼build\tools\signapk目錄下。
2.7 Apk優化。
這一步需要使用的工具爲zipalign，它位於android-sdk\tools目錄，源碼位於android系統源碼的build\tools\zipalign目錄，它的主要工作是將spk包進行對齊處理，使spk包中的所有資源文件距離文件起始偏移爲4字節整數倍，這樣通過內存映射訪問apk文件時速度會更快，驗證apk文件是否對齊過的工作由ZipAlign.cpp文件的verify()函數完成，處理對齊的工作則由process（）函數完成。
以上就是構建APk的全過程。相信看到這裏，小夥伴們對Apk的構建過程更清晰明瞭了！
三. 補充。
3.1 aapt。
aapt----Android Asset Packaging Tool，即Android資源打包工具，位於SDK的build-tools目錄下。該工具的作用是將Android中的res資源生成R.java文件以及將資源文件生成一個二進制文件(resources.arsc)。在打包Apk時，需要使用到該工具。
其中，R.java文件，相信開發Android的小夥伴們都知道，每當我們創建一個資源例如一個字符串，aapt就會在R.java文件中自動生成一個常量(ID)，我們在使用某資源時，需要引用該資源對應的R.java文件的資源ID。下面是R.java文件的部分代碼截圖，
resources.arsc，是aapt工具編譯資源時生成的重要文件。App資源能根據配置的變化，索引到相應的資源都要依賴它。例如Android設備語言，屏幕設備尺寸不同時，app通過同樣的ID但卻能找到不同的資源進行顯示。因爲 resources.arsc是二進制文件，所以解壓後，直接打開是亂碼。
總結下：
R.java文件，定義了各個資源ID常量，在使用時需要使用該ID；resources.arsc，保存的是一個資源索引表。
3.2 Dalvik虛擬機。
Dalvik是Google公司自己設計用於Android平臺的Java虛擬機，它是Android平臺的重要組成部分，支持dex格式（Dalvik Executable）的Java應用程序的運行。dex格式是專門爲Dalvik設計的一種壓縮格式，適合內存和處理器速度有限的系統。Google對其進行了特定的優化，使得Dalvik具有高效、簡潔、節省資源的特點。從Android系統架構圖知，Dalvik虛擬機運行在Android的運行時庫層。
當你的應用安裝在手機上後，應用程序的代碼將會以字節碼保存，每次冷啓動一個應用的時候，Dalvik虛擬機將字節碼轉換爲機器碼，然後交給硬件來執行；每次冷啓動的時候，Dalvik虛擬機就要重複將字節碼轉換爲機器碼的動作，而在這個階段，我們只能等待，靜靜的看着應用啓動，雖然每次都耗時較長，但是不會佔用過多的內存。因此在Android4.4發佈時，谷歌推出了新的Android虛擬機ART虛擬機，ART-Android Runtime，即Android運行時。ART虛擬機也是將字節碼轉換爲機器碼，但是它和Dalvik虛擬機的工作模式不一樣，在ART模式下，當你在安裝應用的時候，它就將字節碼轉換爲機器碼，並且保存起來，當在啓動一個應用的時候，就直接運行這個機器碼，因此，啓動速度就比較快。
有關Dalvik和ART的介紹，可以參考這篇文章 IT之家學院：認識Android中的Dalvik與ART虛擬機。
Java虛擬機-JVM和Dalvik虛擬機的區別。
1). Java虛擬機運行的是Java字節碼（保存在class文件中），Dalvik運行的是Dalvik字節碼（由Java字節碼轉化而來，打包到DEX文件中）。
2). Dalvik可執行文件更小。
由於Android SDK中的dx文件對常量池進行了壓縮，使得相同字符串、常量在DEX文件中只出現一次。
3). Java虛擬機與Daivik虛擬機架構不同 。
Java虛擬機基於棧結構，資源開銷大，Dalvik虛擬機基於寄存器結構，數據由寄存器直接傳遞，這樣的方式比基於棧結構的方式快得多。
以上內容參考了理解Android虛擬機體系結構。
推薦一篇有關安卓手機爲什麼越用越卡越慢 問題原因探究。