Android app的安装与卸载过程创建/删除的目录、文件和记录信息总结

apk本质上就是一个zip包

1. Apk安装

常见的apk安装方式有三种:

1. 系统自带的应用和厂商预装的应用. 没错, 系统自带的应用其实也是apk, 其安装是在系统首次启动时完成的. 这也就是为什么root后可以卸载系统自带应用.没有安装界面.
2. 通过存储介质安装. 最常见的就是通过sd卡放置apk或者网上下载apk方式安装.通过 packageinstaller.apk来处理安装及卸载的过程的界面
3. adb命令安装. 这应该是开发者最熟悉的安装方式了, 包括adb install和adb pm install.没有安装界面.

三种安装方式, 在安装apk时最终都是同一套流程, 即处理apk文件的流程. 安装过程可以归结为以下几个步骤:

1. 将apk文件拷贝到指定目录下. 系统应用是在/system/app, 第三方应用在/data/app下.
2. 解压apk, 拷贝文件. 创建UID, 创建/data/data/${package_name}目录, 设置权限. 这个就是应用的数据目录.
3. 从apk中提取dex, 放到/data/dalvik-cache目录.
4. 解析AndroidManifest.xml文件, 提取信息添加到PMS中, 更新PMS中相应的数据结构. 具体是, 将提取到的包信息更新到/data/system/packages.list和/data/system/packages.xml.
5. 发送广播Intent.ACTION_PACKAGE_ADDED或者Intent.ACTION_PACKAGE_REPLACED. 从名字可以判断分别对应全新安装和覆盖安装.

Android中每个app都要一个userId(UID)的原因：Android在系统设计上把每个应用当做Linux系统上的一个用户对待,这样就可以利用已有的Linux用户管理机制来设计Android应用,比如应用目录/应用权限/应用进程管理等.

• 系统自带的以及厂商预装的app, 在手机首次启动时, 会通过扫描/system/app /system/framework /vendor/app等目录下面的APK文件, 完成安装. 原生系统没有vendor(供应商)目录.
• 至于通过adb push的方式, 如果root过, 完全可以推送到系统目录, 以系统应用的方式进行安装. 系统应用的好处是系统在启动的时候就会将apk进行解压复制, 坏处是没办法热更新等. 推送到一般目录, 则可以使用系统命令/bin/pm安装apk文件. pm就是一个可执行文件版的PackageManager. 最终调用PackageManager.installPackage() -> PackageManagerService.installPacakge()进行安装. 顺便一提, 具有INSTALL_PACKAGES权限就可以自己调用这个方法进行apk安装.

安装过程

扫描apk安装， 主要是PackageManagerService进行安装包扫描和解析工作. 信息解析完毕后存在特定数据结构中(PackageParser.Package), 此后需要进行信息同步工作. 这是因为, 扫描到的APK可能是已经更名的包/disable的包/需要升级的包/已经安装但签名冲突的包/替换了系统包的非系统包等情况, 需要处理这些情况, 保证最终信息正确.
如果包需要进行Rename或者Update, 则需要签名比较.
而使用adb shell pm安装略有不同, 是由com.android.commands.pm.Pm中的runInstall来安装的(adb install最终也是调用的shell pm).

核心函数scanPackageDirtyLI

系统最初调用installPackageAsUser检查是否有安装权限, 安装APK的整个过程在PackageHandler中进行, 主要分为 拷贝APK(检查是否有足够空间)->扫描APK->安装后处理(主要是发送广播信息), 其中最关键的一步就是扫描APK, 由函数scanPackageLI完成, 该函数里面调用scanPackageDirtyLI.
scanPackageDirtyLI()源码位于frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java中（基于7.0源码）：
参考http://blog.hjhjw1991.com/android/2018/01/02/Apk%E5%AE%89%E8%A3%85%E5%8D%B8%E8%BD%BD%E5%8E%9F%E7%90%86/

安装后的目录结构

目录	含义
/system/app	系统自带的应用程序,获得 root 权限才能删除
/data/app	第三方应用apk文件.安装时把apk文件复制到此目录
/data/anr	存放anr信息（/data/anr/traces.txt用于存放app ANR信息）
/data/data	应用程序数据
/data/data/${package_name}	特定应用程序数据目录
/data/data/${package_name}/cache	临时文件，系统会自动清理
/data/data/${package_name}/databases	数据库
/data/data/${package_name}/files	一般文件
/data/data/${package_name}/shared_pres	SharedPreference
/data/data/${package_name}/lib	so文件
/data/dalvik-cache	存放odex文件.将apk中的dex文件安装到dalvik-cache目录下(dex文件是dalvik虚拟机的可执行文件,ART模式的可执行文件格式为.aot,启动ART时,系统会执行dex文件转换至aot文件)
/data/system/packages.list	类似于Window的注册表,该文件是解析apk时由writeLP()创建的。记录了系统的permissons,以及解析apk的AndroidManifest获取的应用name,codePath,flag,ts,version,userid等信息。解析完apk后将更新信息写入这个文件并保存到flash,下次开机的时候直接从里面读取相关信息并添加到内存相关列表中.当有apk升级,安装或删除时会更新这个文件。
/data/system/packages.xml	指定应用的默认存储位置/data/data/com.xx.xx/package.xml中包含了该应用申请的权限,签名和代码所在的位置等信息系,并且两者都有同一个userld.
/data/user/0	软链接，指向/data/data
/data/user_de/0/${package_name}	设备存储保护区，在快速启动模式可以访问这个文件夹
/proc/cpuinfo	cpu信息
/proc/smaps	内存占用信息
/sdcard	软链接，最终指向/storage/emulated/0【跟Android版本和ROM版本有关】
/storage/emulated/0	外部存储的根目录
/storage/emulated/0/Android/data/${package_name}	应用的额外数据
/system/app	系统应用apk文件
/system/lib	系统应用so库

在/data/data/包名目录下，每个app都有自己的目录，目录名就是应用程序在AndroidManifest.xml文件中定义的包。每个应用程序的代码，对自己的目录是有绝对的控制权限的。在每个目录下，一般有如下几个子目录（结合上面的表格）：

• databases : 存放数据库
• cache : 存放缓存数据
• files : 存放应用程序自己控制的文件
• lib : 存放使用的包

总结：

在第三方app安装后，会创建的目录、文件以及记录的信息：

1. 拷贝的apk文件，位于/data/app下
2. 创建的app数据目录/data/data/${package_name}
3. 从apk中提取的dex文件，位于/data/dalvik-cache目录下
4. /data/system/packages.list和/data/system/packages.xml中关于app的记录信息

另外，app在运行期间有可能会使用到外部存储目录/storage/emulated/0/Android/data/${package_name}，该目录只有在app运行时调用相关函数时才创建，app安装后不会创建的。

2. Apk卸载

卸载是安装的逆过程, 删除在创建过程中三个路径下产生的文件夹，以及有可能后面创建的外部存储目录/storage/emulated/0/Android/data/${package_name}。
通过系统来卸载App通常是，点击卸载后，就会发送一个Intent给UninstallerActivity，在UninstallerActivity最后会启动UninstallAppProgress的initView方法，调用到ApplicantPackageManger.java的deletePackage方法，通过Binder绑定，其实是调用PMS中的deletePackageAsUser方法, 同样位于/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java。
源码参考：http://blog.hjhjw1991.com/android/2018/01/02/Apk%E5%AE%89%E8%A3%85%E5%8D%B8%E8%BD%BD%E5%8E%9F%E7%90%86/

卸载第三方app最后由deleteInstalledPackageLI()方法来完成，分两步走：

1. 第一步删除/data/data下面的数据目录，并从PMS的内部数据结构上清除当前卸载的package信息
   1. deleteInstalledPackageLI()–>（表示调用，下同）removePackageDataLI()。removePackageDataLI()–>removePackageLI()–>mPackages的remove()：删除apk。removePackageLI()–>cleanPackageDataStructuresLILPw()：将package的providers、services、receivers、activities等信息去PMS的全局数据结构上移除。
   2. removePackageDataLI()–>removeDataDirsLI()–>installd的remove()：删除目录/data/data/${package_name}
   3. removePackageDataLI()–>schedulePackageCleaning()：安排清理动作。向PackageHandler发送START_CLEANING_PACKAGE消息，PMS会调用ContainService的函数去删除/storage/sdcard0/Android/data和/storage/sdcard0/Android/media下面与package相关的文件
   4. removePackageDataLI()–>Settings的removePackageLPw()：首先从mPackages这个map中删除PackageSettings信息，即删除对应的Package UID信息
   5. removePackageDataLI()–>updatePermissionsLPw()：检查mPermissionTrees和mPermissions两个数组中的权限是否是被删除的Package提供，如果有，则删除。
   6. removePackageDataLI()–>Settings的updateSharedUserPermsLPw()：清除sharedUser不用的gid信息，防止权限泄露。
   7. removePackageDataLI()–>Settings的writeLPr()：将修改的信息写到Package.xml中
2. 第二步就删除code和resource文件
   1. 分别构造FileInstallArgs和AsecInstallArgs来完成code和resource资源的清除
   2. FileInstallArgs的doPostDeleteLI()–>cleanUpResourcesLI()–>cleanUp()：删除code、resource以及library文件
   3. cleanUpResourcesLI()–>installd的rmdex()：删除存在/data/dalvik-cache文件

参考：
https://blog.csdn.net/xinsong1989/article/details/78527439

http://blog.hjhjw1991.com/android/2018/01/02/Apk%E5%AE%89%E8%A3%85%E5%8D%B8%E8%BD%BD%E5%8E%9F%E7%90%86/

https://blog.csdn.net/hanfengzqh/article/details/82790896