android Apk打包過程概述

轉自：http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/44917745

最近看了老羅分析android資源管理和apk打包流程的博客，參考其他一些資料，做了一下整理，脫離繁瑣的打包細節和數據結構，從整體上概述了apk打包的整個流程。

流程概述：

1、打包資源文件，生成R.java文件

2、處理aidl文件，生成相應java 文件

3、編譯工程源代碼，生成相應class 文件

4、轉換所有class文件，生成classes.dex文件

5、打包生成apk

6、對apk文件進行簽名

7、對簽名後的apk文件進行對其處理

打包過程使用的工具

名稱	功能介紹	在操作系統中的路徑	源碼路徑
aapt （Android Asset Package Tool）	Android資源打包工具	${ANDROID_SDK_HOME} /build-tools/ ANDROID_VERSION/aapt	frameworks\base\tools\aap
aidl （android interface definition language）	Android接口描述語言，將aidl轉化爲.Java文件的工具	${ANDROID_SDK_HOME}/build-tools/ ANDROID_VERSION/aidl	frameworks\base\tools\aidl
javac	Java Compiler	${JDK_HOME}/java c或/usr/bin/javac
dex	轉化.class文件爲Davik VM 能識別的.dex文件	${ANDROID_SDK_HOME}/build-tools/ ANDROID_VERSION/dx
apkbuilder	生成apk包	${ANDROID_SDK_HOME}/tools/ apkbuilder	sdk\sdkmanager\libs\sdklib\ src\com\android\sdklib\build\ ApkBuilderMain.java
jarsigner	.jar文件的簽名工具	${JDK_HOME}/jarsigner或/usr/bin/jarsigner
zipalign	字節碼對齊工具	${ANDROID_SDK_HOME}/tools /zipalign

第一步：打包資源文件，生成R.java文件。

【輸入】Resource文件（就是工程中res中的文件）、Assets文件（相當於另外一種資源，這種資源Android系統並不像對res中的文件那樣優化它）、AndroidManifest.xml文件（包名就是從這裏讀取的，因爲生成R.java文件需要包名）、Android基礎類庫（Android.jar文件）

【工具】aapt工具

【輸出】打包好的資源（bin目錄中的resources.ap_文件）、R.java文件（gen目錄中）

打包資源的工具aapt，大部分文本格式的XML資源文件會被編譯成二進制格式的XML資源文件，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。。

生成過程主要是調用了aapt源碼目錄下的Resource.cpp文件中的buildResource（）函數，該函數首先檢查AndroidManifest.xml的合法性，然後對res目錄下的資源子目錄進行處理，處理的函數爲makeFileResource（），處理的內容包括資源文件名的合法性檢查，向資源表table添加條目等，處理完後調用compileResourceFile（）函數編譯res與asserts目錄下的資源並生成resources.arsc文件，compileResourceFile（）函數位於aapt源碼目錄的ResourceTable.cpp文件中，該函數最後會調用parseAndAddEntry（）函數生成R.java文件，完成資源編譯後，接下來調用compileXmlfile()函數對res目錄的子目錄下的xml文件分別進行編譯，這樣處理過的xml文件就簡單的被“加密”了，最後將所有的資源與編譯生成的resorces.arsc文件以及“加密”過的AndroidManifest.xml文件打包壓縮成resources.ap_文件（使用Ant工具命令行編譯則會生成與build.xml中“project name”指定的屬性同名的ap_文件）。

關於這一步更詳細的流程可閱讀http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8744683

第二步：處理aidl文件，生成相應的java文件。

【輸入】源碼文件、aidl文件、framework.aidl文件

【工具】aidl工具

【輸出】對應的.java文件

對於沒有使用到aidl的android工程，這一步可以跳過。aidl工具解析接口定義文件並生成相應的java代碼供程序調用。

第三步：編譯工程源代碼，生成下相應的class文件。

【輸入】源碼文件（包括R.java和AIDL生成的.java文件）、庫文件（.jar文件）

【工具】javac工具

【輸出】.class文件

這一步調用了javac編譯工程src目錄下所有的java源文件，生成的class文件位於工程的bin\classes目錄下，上圖假定編譯工程源代碼時程序是基於android SDK開發的，實際開發過程中，也有可能會使用android NDK來編譯native代碼，因此，如果可能的話，這一步還需要使用android NDK編譯C/C++代碼，當然，編譯C/C++代碼的步驟也可以提前到第一步或第二步。

第四步：轉換所有的class文件，生成classes.dex文件。

【輸入】 .class文件（包括Aidl生成.class文件，R生成的.class文件，源文件生成的.class文件），庫文件（.jar文件）

【工具】javac工具

【輸出】.dex文件

前面多次提到，android系統dalvik虛擬機的可執行文件爲dex格式，程序運行所需的classes.dex文件就是在這一步生成的，使用的工具爲dx，dx工具主要的工作是將java字節碼轉換爲dalvik字節碼、壓縮常量池、消除冗餘信息等。

第五步：打包生成apk。

【輸入】打包後的資源文件、打包後類文件（.dex文件）、libs文件（包括.so文件，當然很多工程都沒有這樣的文件，如果你不使用C/C++開發的話）

【工具】apkbuilder工具

【輸出】未簽名的.apk文件

打包工具爲apkbuilder，apkbuilder爲一個腳本文件，實際調用的是android-sdk\tools\lib\sdklib.jar文件中的com.android.sdklib.build.ApkBuilderMain類。它的代碼實現位於android系統源碼的sdk\sdkmanager\libs\sdklib\src\com\android\sdklib\build\ApkBuilderMain.java文件，代碼構建了一個ApkBuilder類，然後以包含resources.arsc的文件爲基礎生成apk文件，這個文件一般爲ap_結尾，接着調用addSourceFolder()函數添加工程資源，addSourceFolder()會調用processFileForResource（）函數往apk文件中添加資源，處理的內容包括res目錄與asserts目錄中的文件，添加完資源後調用addResourceFromJar（）函數往apk文件中寫入依賴庫，接着調用addNativeLibraries()函數添加工程libs目錄下的Native庫（通過android NDK編譯生成的so或bin文件），最後調用sealApk（）關閉apk文件。

第六步：對apk文件進行簽名。

【輸入】未簽名的.apk文件

【工具】jarsigner

【輸出】簽名的.apk文件

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。

第七步：對簽名後的apk文件進行對齊處理。

【輸入】簽名後的.apk文件

【工具】zipalign工具

【輸出】對齊後的.apk文件

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。

以一個具體項目中包含的具體文件爲例作圖如下：