面试题之Android项目构建流程

前言

这篇文章我们来分析一波Apk的生成流程,原先我只知道在Studio中去build Apk去生成Apk文件,但是至于这个Apk具体是如何生成的,我并不太了解,但是通过解压Apk我们可以了解到Apk文件中包括哪些文件。

• META-INF文件夹，该文件夹中包含该Apk的签名信息以及该Apk中所有文件的哈希值的计算结果
• res文件夹，存放的是资源文件，例如动画、颜色、图片和布局等资源
• dex文件，该文件是适用于Dalvik虚拟机的字节码文件
• resources.arsc，它是一个资源索引表，是由aapt根据res资源文件生成的二进制文件
• AndroidManifest.xml清单文件，配置了各种权限以及注册Activity,Service等组件

打包流程

Apk构建流程

首先我们来分析一波上图的大致的流程：

1. 通过aapt工具将我们res目录下面的资源文件生成R.java文件和resources.arsc文件
2. 通过aidl工具将我们项目中的aidl接口文件转化为java类
3. 通过Java Compiler编译器将我们的java类编译成class文件
4. 通过dx.bat工具将所有的class文件转化成为我们android虚拟机Dalvik可以识别的dex文件
5. 通过apkbuilder工具将我们所有的资源文件和上面生成的dex文件打包生成一个Apk文件
6. 通过Jarsigner包给我们的Apk进行签名
7. 使用Zipalign对我们签名后的Apk进行对齐优化,使我们的Apk更加减少内存,最终生成我们可以运行的Apk文件。

关于资源打包

1. assets和res下的raw资源被原装不动地打包进APK之外，其它的资源文件都会被编译(xml文件会被编译为二进制的xml)。
2. 除了assets资源之外，其它的资源都会被赋予一个资源ID。
3. 打包工具负责编译和打包资源，编译完成之后，会生成一个resources.arsc文件和一个R.java，前者保存的是一个资源索引表，后者定义了各个资源ID常量，供在代码中索引资源。
4. 应用程序配置文件AndroidManifest.xml同样会被编译成二进制的XML文件，然后再打包到APK里面去。
5. 应用程序在运行时最终是通过AssetManager来访问资源，或通过资源ID来访问，或通过文件名来访问。

Dalvik(Android虚拟机)

Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机，它是Android平台的重要组成部分，支持dex格式的Java应用程序的运行。dex格式是专门为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。Google对其进行了特定的优化，使得Dalvik具有高效、简洁、节省资源的特点。从Android系统架构图知，Dalvik虚拟机运行在Android的运行时库层。

JVM和Dalvik虚拟机的区别

1. Java虚拟机运行的是Java字节码,文件是以.class结尾，Dalvik运行的是Dalvik字节码,其dex文件是由dx.bat工具编译class文件而来。
2. Dalvik可执行文件比JVM更小,dex文件对常量池进行了压缩，使得相同字符串、常量在DEX文件中只出现一次。
3. Java虚拟机与Daivik虚拟机架构不同,Java虚拟机基于栈结构，资源开销大，Dalvik虚拟机基于寄存器结构，数据由寄存器直接传递，这样的方式比基于栈结构的方式快得多。

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参考

Android项目构建Apk包流程