Android的编译打包流程详解

阅读本文可以让获得如下知识：（1）Android编译打包流程。（2） Android是如何通过R文件引用到真正的资源文件？（3）打包流程中的的对齐是什么，为什么要对齐？（4）aapt工具为何把xml编译成二进制文件？

一、官方说明

下图的是官网对于Android编译打包流程的介绍。

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官方的介绍非常笼统，简而言之，其大致流程就是：
编译-->DEX-->打包-->签名和对齐

（好像什么都没Get到，有一种意犹未尽的感觉……）

二、细化的流程

来一张外国大神的图片(注：这张图少了签名的步骤)

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用文字解释一下上图的流程：

首先，我们整理一下编译的输入部分是什么(图中黄色部分)：

资源文件，res目录的各种资源如图片动画等等
AIDL接口文件
代码源文件
第三方资源包，分为两类：a.java类包(JAR\AAR),b.非Java类包(.so)

接下来的步骤：

aapt工具编译res资源文件，把大部分xml文件编译成二进制文件（图片文件除外），同时生成R.Java文件和resources.arsc文件，里面保存了资源的ID和在APK中的路径。
如果项目中有使用AIDL，那么就会把.aidl文件编译成.java文件。
将所有.java文件(包括R文件和AIDL生成的.java文件)，通过javac工具生成class文件。
将生成的.class文件和第三方库的.class文件通过dx工具生成classes.dex文件(如果有分包，那么可能有多个)。
第1步中的资源文件、dex文件和第三方的非java资源包(.so)，通过apkbuilder工具生成未签名的apk包。
签名，jarsigner工具，如果是debug模式用默认签名，release模式用开发者的签名。
对齐，通过zipalign工具对apk中的未压缩资源（图片、视频）进行“对齐操作”，让资源按4字节的边界进行对齐，使得资源访问速度更快。（优化思想类似于内存对齐，可以参看官网说明）

好了，编译打包的详细流程说完了，接下来我们看看是否能回答开篇的那些问题。

三、问题

1. Android是如何通过R文件引用到真正的资源文件？

答：aapt工具对于每个资源文件生成了唯一的ID，这些ID保存在R.java文件中。如下是R.java文件的内容：

public final class R {
    public static final class anim {
        public static final int abc_fade_in=0x7f050000;
        public static final int abc_fade_out=0x7f050001;
        public static final int abc_grow_fade_in_from_bottom=0x7f050002;
      
    }
    public static final class animator {
        public static final int design_appbar_state_list_animator=0x7f060000;
        public static final int slide_in_left=0x7f060001;
        public static final int slide_out_left=0x7f060002;
    }

资源ID是一个4字节的无符号整数，在R.java文件中用16进制表示。其中，最高的1字节表示Package ID，次高1个字节表示Type ID，最低2字节表示Entry ID。

只有一个ID如何能引用到实际资源呢？实际上aapt工具还生成了一个文件resources.arsc，相当于一个资源索引表，或者你理解成一个map也行，map的key是资源ID，value是资源在apk文件中的路径。resources.arsc里面还有其他信息，这个就不多说了。

通过R.java文件和resources.arsc配合，就能引用到实际的资源文件。

2. 打包流程中的的对齐是什么，为什么要对齐？

答：第7步已经阐述了对齐所做的工作，为什么要进行对齐，这是为了加快资源的访问速度。如果每个资源的开始位置都是上一个资源之后的 4*n字节，那么访问下一个资源就不用遍历，直接跳到4*n字节处判断是不是一个新的资源即可。

如果举例子，那么对齐有点类似于资源数组化，数组的访问速度当然比链表快。

3. 第1步中为什么要把xml文件编译成二进制文件？

答：xml里面都是各种字符，不利于快速遍历。编译成二进制文件，用数字替换各种符号，一方面能快速访问，另一方面也能减少大小。

参考文档：

https://developer.android.com/studio/build/index.html
http://www.alittlemadness.com/2010/06/07/understanding-the-android-build-process/
http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8744683
https://stackoverflow.com/questions/6517151/how-does-the-mapping-between-android-resources-and-resources-id-work
http://www.jianshu.com/p/eaaddfe34d11