Android进阶之Android build构建流程

1 Apk构建基本流程

　　详细研究，把代码编译成一个apk文件并安装到手机上的这个过程中，是怎么把代码和资源文件打包成一个apk文件，并安装到手机上的？

　　此图描述了：Android Project经过编译和打包后生成apk文件，然后再经过签名，就可以安装到设备上。编译过程：输入是本工程的文件以及依赖的各种库文件；输出是dex文件和编译后的资源文件。打包过程：配合Keystore对上述的输出进行签名对齐，生成最终的apk文件。将一个实际的apk文件后缀改为zip并解压后，得到的内容如下：

 - classes.dex…
 - resources.arsc
 - assets
 - res
 - AndroidManifest.xml
 - META-INF

　　res中图片和raw文件下内容保持原样，res中其他xml文件内容均转化为二进制形式；assets文件内容保持原样。res中的文件会被映射到R.java文件中，访问的时候直接使用资源ID即R.id.filename；assets文件夹下的文件不会被映射到R.java中，访问的时候需要AssetManager类。

2 gradle assembleRelease打印的日志

Run build   26s 273ms   
Configure settings  319ms   
Configure build 9s 438ms    
Calculate task graph    222ms   
Run tasks   15s 245ms   
    :app:preBuild   46ms    
    :app:preReleaseBuild    1ms 
    :app:checkReleaseManifest   6ms 
    :app:preDebugBuild  2ms 
    :app:prepareComAndroidSupportAnimatedVectorDrawable2531Library  93ms    
    :app:prepareComAndroidSupportAppcompatV72531Library 187ms   
    :app:prepareComAndroidSupportSupportCompat2531Library   15ms    
    :app:prepareComAndroidSupportSupportCoreUi2531Library   10ms    
    :app:prepareComAndroidSupportSupportCoreUtils2531Library    12ms    
    :app:prepareComAndroidSupportSupportFragment2531Library 15ms    
    :app:prepareComAndroidSupportSupportMediaCompat2531Library  31ms    
    :app:prepareComAndroidSupportSupportV42531Library   11ms    
    :app:prepareComAndroidSupportSupportVectorDrawable2531Library   20ms    
    :app:prepareReleaseDependencies 3ms 
    :app:compileReleaseAidl 142ms   
    :app:compileReleaseRenderscript 33ms    
    :app:generateReleaseBuildConfig 70ms    
    :app:generateReleaseResValues   10ms    
    :app:generateReleaseResources   1ms 
    :app:mergeReleaseResources  3s 997ms    
    :app:processReleaseManifest 155ms   
    :app:processReleaseResources    1s 10ms 
    :app:generateReleaseSources 1ms 
    :app:incrementalReleaseJavaCompilationSafeguard 31ms    
    :app:compileReleaseJavaWithJavac    2s 310ms    
    :app:compileReleaseNdk  4ms 
    :app:compileReleaseSources  1ms 
    :app:lintVitalRelease   4s 49ms 
    :app:mergeReleaseShaders    21ms    
    :app:compileReleaseShaders  28ms    
    :app:generateReleaseAssets  1ms 
    :app:mergeReleaseAssets 25ms    
    :app:transformClassesWithDexForRelease  1s 420ms    
    :app:mergeReleaseJniLibFolders  13ms    
    :app:transformNative_libsWithMergeJniLibsForRelease 32ms    
    :app:processReleaseJavaRes  2ms 
    :app:transformResourcesWithMergeJavaResForRelease   27ms    
    :app:packageRelease 1s 195ms    
    :app:assembleRelease    1ms 

　　总结大概如下：

 - 预编译，如果主module依赖了其他module，那么被依赖的module也会进行编译。
 - 打包资源文件
 - 处理配置清单文件和资源文件
 - 编译，源码被编译成字节码
 - 执行所有transform开头的任务
 - 依赖的library生成.aar文件，application生成.apk文件。

3 Apk构建详细流程图

2.1 application resources通过aapt执行生成R.java

2.1.1 输入

（1）Resource文件（即工程res中的文件）
（2）Assets文件（即工程assets中的文件）
（3）AndroidMainfest.xml文件
（4）Android基础类库（Android.jar文件）

2.1.2 输出

（1）R.java文件（在model工程的build/generated目录）
（2）打包好的资源

2.1.3 工具

（1）appt工具

2.2 aidl文件（没有可以省略）通过aidl工具生成aidl.java

2.2.1 输入

（1）aidl文件
（2）framework.aidl文件

2.2.2 输出

（1）可用于进程通信的C/S端java代码，位于build/generated/source/aidl

2.2.3 工具

（1）aidl工具

2.3 通过Java Compiler编译R.java、Java接口文件、Java源文件，生成.class文件

2.3.1 输入

（1）源码文件（包括第1步的R.java和第2步AIDL生成的.java文件）
（2）库文件（.jar文件）

2.3.2 输出

（1）对应的.class文件（对于gradle编译，在build/intermediates/classes里，看到输出的class文件）

2.3.3 工具

（1）javac工具（使用javac进行正常的java编译生成class文件）

2.4 通过dex命令，将.class文件和第三方库中的.class文件处理生成Davik VM支持的classes.dex

2.4.1 输入

（1）第3步生成的.class文件（包括AIDL、R.java、源代码生成的.class文件）
（2）库文件（.jar文件）

2.4.2 输出

（1）对应的.dex文件

2.4.3 工具

（1）javac工具（调用dx.bat将所有的.class文件转化为classes.dex文件，dx会将class转换为Dalvik字节码，生成常量池，消除冗余数据等。）

2.5 通过apkbuilder工具，将aapt生成的resources.arsc和res文件、assets文件和classes.dex一起打包生成apk

2.5.1 输入

（1）第1步打包后的资源文件（包含resources.arcs的.ap_文件，包括本地和第三方库里的）
（2）第4步打包后的.dex文件
（3）其他资源：libs文件（包括：jni开发生成的.so文件，如果涉及C/C++开发的话）

2.5.2 输出

（1）未签名的.apk文件

2.5.3 工具

（1）apkbuilder工具

（2）步骤
// 以包含resources.arcs的.ap_文件为基础，new一个ApkBuilder，设置debugMode
apkBuilder.addZipFile(f);
apkBuilder.addSourceFolder(f);
apkBuilder.addResourcesFromJar(f);
apkBuilder.addNativeLibraries(nativeFileList);
apkBuilder.sealApk(); // 关闭apk文件
generateDependencyFile(depFile, inputPaths, outputFile.getAbsolutePath());

2.6 通过Jarsigner工具对生成的apk进行签名

2.6.1 输入

（1）未签名的.apk文件

2.6.2 输出

（1）签名的.apk文件

2.6.3 工具

（1）Jarsigner工具

2.7 通过zipalign工具，将签名后的apk进行对齐处理

2.7.1 输入

（1）签名的.apk文件

2.7.2 输出

（1）对齐后的.apk文件

2.7.3 工具

（1）zipalign工具。使得apk中的资源文件偏离文件起始位置为4字节的整数倍，从而可以通过内存映射直接访问apk文件，从而减少RAM占用。

3 参考链接

AndroidStudio Build过程解析

Android App 构建流程分析