开发游戏SDK的一些问题

                                     1什么是SDK

SDK（Software Development Kit）是软件开发工具包的意思，一般我们将一部分功能单独封装成一个library进行开发和维护，然后将编译产物（jar包或者aar）提供给多个项目使用，这就属于SDK开发。常见的如短视频SDK、推送SDK，分享SDK，以及这篇文章的重点：游戏SDK。

                                    2游戏SDK

2.1 游戏SDK是啥

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小红是做社交App的娱乐公司，日活几千万，想让自己平台多元化，比如做个游戏下载的功能，给用户下载，用户觉得好玩，可能就会付费买装备，但是有个问题，小红并不会做游戏，如果单开一个产品线去研发游戏，投入是相当巨大的，所以想到能不能去外面接游戏进来。

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最终小红和小绿确认合作关系：

1、小红提供游戏SDK，需要包含核心的登录功能、支付功能；
2、小绿开发完的游戏，不接入其它平台的登录和支付系统，直接接入小红的游戏SDK，用小红的登陆和支付系统
3、小红每个月都要跟小绿对账，按比例分成给小绿

小结：游戏SDK跟普通SDK的区别在于，它提供一个游戏账号体系和支付体系，核心就是登录和支付功能。

2.2 游戏SDK的流程图

游戏SDK最核心的是登录和支付功能，其它的都是运营相关的，例如埋点、数据统计等等~

登录和支付的流程大概如下图：

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图画的比较简陋，解释一下，上半部分是登录流程、下半部分是支付流程，

流程还算比较简单的~

接下来说说游戏SDK开发的一些需要注意的点：

                       *3*游戏SDK开发注意事项

3.1 少依赖

很多开发者都知道，作为SDK，应该尽量少使用开源库，或者说不用开源库，
而是通过手写网络框架，手写数据库等等，主要是考虑两个方面：

• 减小SDK体积 ；

• 避免第三方接入的时候发生依赖冲突

当然，依赖库并不是说不能用，有时候一些数据统计的库需要依赖第三方，那这种情况是没有办法避免的，可以在对接文档中提供一个解决依赖冲突的办法

3.2 解决依赖冲突

方式一

在app的build.gradle中添加类似配置如下：

configurations.all {    resolutionStrategy {        //解决v4包冲突，强制使用这个版本的v4包        force 'com.android.support:support-v4:26.1.0'    }}

方式二

exclude

implementation("com.xxx.xxx:xx") {     exclude group: 'com.android.support'}

exclude是最常用的解决依赖冲突的方式，但如果多个依赖库引入不同版本的其它库，需要分别写好多个exclude，显然第一种方式比较简单粗暴。

3.3 对外暴露的接口尽量少

面向接口编程，以游戏SDK为例，对外暴露的接口一般有SDK初始化、登录、支付等，参考设计如下：

定义接口：

interface IGame {  
  // 1、在Application中调用，  
  fun registerApp(context: ApplicationContext, appId: String)   
 // 2、在activity中初始化   
 fun init(activity: Activity)   
 // 3、业务接口，登录、支付等等   
 fun login(loginCallBack: LoginCallBack)    
fun pay(product: Product, payCallBack: PayCallBack)  
  ...}

实现类

/** * 实现类 */
class GameImpl : IGame{   
 override fun registerApp(context: ApplicationContext, appId: String) {       //appid相关    }   
 override fun init(activity: Activity) {       //初始化逻辑，例如显示悬浮窗    }    
 override fun login(loginCallBack: LoginCallBack) {        //登录逻辑    }   
 override fun pay(product: Product, payCallBack: PayCallBack) {        //支付逻辑    }  
  ...}

实现类是我们的内部逻辑，我们不希望被外部访问到，外部只需要知道有 IGame这个接口中的方法就行，我们可以再写个单例的管理类来给外部使用

/** * 单例的SDK管理类 */
object GameSDKManager :IGame{   
 //实现类私有化    
private val gameImpl: IGame  by lazy { GameImpl() }    
override fun registerApp(application: Application, appId: String) {        
gameImpl.registerApp(application,appId)   
 }    
override fun init(activity: Activity) {        
gameImpl.init(activity)   
 }    
override fun login(loginCallBack: LoginCallBack) {        
gameImpl.login(loginCallBack)   
 }    
override fun pay(product: Product, payCallBack: PayCallBack) {        
gameImpl.pay(product,payCallBack)    
}
}

kotlin的object关键字表示单例，外部通过GameSDKManager.xxx来调用SDK中的方法，

以后要提供其它方法，只要修改 IGame接口，然后在 GameSDKManager 和 GameImpl 中分别实现即可。

当然，不是说一定要这样拆分三个类，这只是一个面向接口编程的例子。

                                       *4*游戏SDK的坑

游戏SDK前期开发自测可能是很顺利的，难度不大，但是在跟游戏对接的时候可能会出现一些问题， 什么ClassNotFound、Resource not found、依赖冲突、崩溃等等，至于为什么这样，下面会介绍~

4.1 SDK要支持Eclipse

SDK 1.0 测试通过，正式上线，高高兴兴地把文档甩给对接方，心里想，这个我测过的没问题，demo也给了，只要按照文档和demo来，问题不大。

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然而，对方回复了一句：“有Eclipse接入文档吗？”

我一脸懵逼，这都什么年代了，真还有人用Eclipse开发App？

我想试图说服对方用Android Studio，然后得到的回复是：其它的游戏SDK都提供了Eclipse的接入方式~

想起我上一次用Eclipse应该是大三的时候...

就这样，第二天下载了Eclipse之后，按照教程安装APT插件，然而编译一直报错，忘记具体的错误信息了，最终的解决办法是下载了一份Eclipse版本的SDK，Eclipse 不能使用Android Studio版本的SDK。

好了，Eclipse环境弄好了，hello world也跑起来了，开始写demo~

由于SDK的产物是aar，而Eclipse只能依赖jar包和library，一般都用jar包依赖，先将aar解压出来，把里面的classes.jar拷贝出来重命名，然后在Eclipse中依赖这个jar包，同时，SDK的资源文件、libs目录下的jar包也需要拷贝到Eclipse项目中。

终于，编译成功，安装，打开，闪退了~

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奔溃信息指向：setContentView(xxx)，错误信息是 Resources$NotFoundException: Resource ID #0x13d6b6

4.2 setContentView(xxx) 凭什么奔溃？

看以下这段代码

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {   
 super.onCreate(savedInstanceState)   
 //简单的一段代码    
setContentView(R.layout.activity_test)
}

这段代码在打包aar的时候，Android Studio接入没问题，但是打成jar包，Eclipse接入的时候会奔溃，奔溃信息如下，

 Caused by: android.content.res.Resources$NotFoundException: Resource ID #0x13d6b6    
at android.content.res.ResourcesImpl.getValue(ResourcesImpl.java:246)    
at android.content.res.Resources.loadXmlResourceParser(Resources.java:2256)    at android.content.res.Resources.getLayout(Resources.java:1228)    
at android.view.LayoutInflater.inflate(LayoutInflater.java:427)    
at android.view.LayoutInflater.inflate(LayoutInflater.java:380)    
at androidx.appcompat.app.AppCompatDelegateImpl.setContentView(AppCompatDelegateImpl.java:555)    
at androidx.appcompat.app.AppCompatActivity.setContentView(AppCompatActivity.java:161)    
at luyao.util.ktx.base.BaseVMActivity.onCreate(BaseVMActivity.kt:25)

按下command 键，鼠标放到R.layout.activity_test 上去

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这是一个常量，这个常量定义在R文件中，在AAPT阶段生成，

有小伙伴应该已经看出问题所在了，先假设大家都不知道，我们来回顾一下apk打包的主要流程

1. AAPT（或者AAPT2）工具打包资源文件，生成R.class文件，resources.arsc资源索引表

2. AIDL 转换成Jave代码（有AIDL的话）

3. Java代码编译成.class文件

4. 通过dex工具将.class文件转换成Dalvik 字节码，也就是.dex文件

5. 通过ApkBuilde工具将.dex文件和其它资源文件打包成未签名的apk

6. 通过签名工具给apk签名，v1签名使用jarsigner、v2签名使用apksigner（sdk 25版本开始提供）

apk编译的第一个阶段，AAPT会打包资源文件，生成R.class文件和resources.arsc资源索引表

library项目在打包aar的时候，上面123这几个流程一定会走的，但是aar中并没有生成 resources.arsc 这个资源索引表，资源的id跟资源文件的映射关系记录在R.txt中，如下图：

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而Eclipse因为只能接入jar包，也就是解压aar后取出里面的classes.jar，当我们把资源文件拷贝到Eclipse，再编译apk的时候，资源文件会对应一个新的资源id，而aar中classes.jar里引用的资源id是不变的，

classes.jar里面的

setContentView(R.layout.activity_test)

相当于

setContentView(-1300150)，

而当我们将 activity_test.xml 拷贝到Eclipse项目后编译，AAPT重新给它生成一个资源id，R.layout.activity_test 对应的资源id已经不是 -1300150 了。

这就是为什么classes.jar里面的setContentView(-1300150) 会报错找不到资源。

知道了问题的原因之后，要解决这个问题，那么SDK里面使用资源id需要动态去获取，不能使用R文件里面的常量~

4.2.1 动态获取资源id

谷歌提供了相关的API，可以通过资源名称获取资源id

Resources#getIdentifier(String name, String defType, String defPackage)

第一个参数是资源名称，例如一个TextView定义的id叫tv_title；

第二个参数是类型，例如 string、xml、style、layout 等等，跟R.class文件里面的内部类是对应的

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如果想获取布局文件id，传layout，如果是获取字符串id，传string，以此类推。

第三个参数是包名。

最后封装成工具类如下

object ResourceUtil {    
//缓存资源id    
private val idMap: HashMap = HashMap()   
 private fun getIdByName(context: Context, defType: String, name: String): Int {        //缓存        
val key = defType + "_" + name        
val value: Int? = idMap.get(key)        
value?.let {           
 return it      
 }       
 //获取资源id       
 val identifier = context.resources.getIdentifier(name, defType, context.packageName)        
identifier?.let {          
  idMap.put(key, identifier)     
   }   
     return identifier   
 }  
  /**     * 获取布局文件的资源ID，defType传 layout     */  
  fun getIdFromLayout(context: Context, name: String): Int {      
  return getIdByName(context, "layout", name)   
 }    ...

然后setContentView(R.layout.test) 需要修改成

setContentView(ResourceUtil.getIdFromLayout(context, "test"))

问题是解决了，但是还是需要了解一下底层原理，例如，AAPT打包资源文件，会生成资源id，资源id跟资源是如何关联起来的呢？通过资源名称去读资源id，又是如何读取的呢？

4.2.2 AAPT打包产物

编译的第一个阶段，使用AAPT打包资源文件，产物如下

1. res文件夹内的图片及xml资源(xml被编译成二进制)

2. assets文件夹（不会生成资源id）

3. 二进制AndroidManifest.xml

4. 资源索引表 resources.arsc

5. R.class文件

重点关注资源索引表 resources.arsc，

resources.arsc 文件的数据格式比较复杂，Android Studio可以帮我们解析出来

通过Android Studio的 Build -> Analyze APK，打开apk后选择 resources.arsc打开

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id（资源id）、name（资源名称）、value（资源路径）都可以通过这个索引表来互相转换，
前面说过 Resources#getIdentifier(String name, String defType, String defPackage)，之所以可以通过资源名称获取到资源id，当然还是要借助 resources.arsc 这个资源索引表。

4.2.3 通过资源名称读取资源id的原理

Resources#getIdentifier源码我大概跟了一下，调用流程是

Resources#getIdentifier

ResourcesImpl#getIdentifier

AssetManager#getResourceIdentifier

AssetManager2.cpp#GetResourceId

不贴太多源码，大家有兴趣可以看 AssetManager2.cpp 这个类，里面关联了 ApkAssets，frameworks/base/libs/androidfw/ApkAssets.cpp

ApkAssets.cpp 里面有 resources.arsc 的定义和使用

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得出结论是resources.arsc是在native层加载和解析的，通过resources.arsc这个资源索引表，可以将资源id和资源名称、资源路径相互转换。

上面讲的这些太枯燥了，游戏SDK就这些内容？能不能来点实用的呢？

                             *5*游戏SDK开发，后期的一些操作

如果是普通的游戏SDK，那么只要保证接入方能够成功接入SDK就完事了，然而，

小红除了提供游戏SDK之外，还需要对 接入游戏SDK的游戏进行验收，确保游戏SDK的功能正常。

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毕竟游戏是要在小红的平台上运营，小红有责任和义务对每一个游戏进行测试验收，确保基本功能正常，总不能用户一打开就奔溃吧~

随着SDK的版本升级，功能会增加，需要验收的功能会越来越多，例如：验证签名，SDK有检查更新的功能，token过期，游戏需要做退出登录逻辑等等...

下面将介绍我是如何处理一些问题的。

5.1 日志开关

SDK接入出现问题，release版本若关闭了日志，我们需要将日志打开复现问题，常用的有两种方式：

1. 可以参考开发者模式的开关，设置某个控件的点击事件，例如在连续点击5次的时候打开日志开关。日志开关需要持久化，例如保存到sp，在SDK初始化的时候去读这个开关。

2. 还有一种做法是类似友盟，初始化的方法提供debug参数，让接入方可以传true来查看日志，但是考虑到SDK内部信息安全，我没有这么做。

5.2 配置检查

我提供的demo运行是正常的，但是第三方他们接入的时候经常会出现一些问题，可能是他们的Android SDK版本不一样，或者一些配置没有严格按照文档来写，作为SDK的开发者，我希望这些配置的问题接入方可以自己发现和处理，这就需要在游戏SDK中增加检测的逻辑。

5.2.1 一个检查更新的功能

Android 8.0 开始，调起应用安装页面，需要用户显式打开未知来源开关，于是有如下代码

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有一次发现在接入方的apk中，context.packageManager.canRequestPackageInstalls()，一直返回false，没法调起安装页面，首先想到的是，接入方没有声明安装权限

然后自己去掉权限声明验证一下，发现会抛异常，说明不是这个原因。

最后发现 targetSdkVersion 小于26的话， packageManager.canRequestPackageInstalls()一直会返回false，目前各大应用市场已经陆续要求targetSdkVersion必须26或以上，为了保证SDK的更新功能正常，在SDK初始化的时候，添加如下检测代码

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这样接入方targetSdkVersion就一定要26或以上，否则抛异常，从异常日志中就可以发现问题。

5.2.2 FileProvider 需要增加配置检查

由于 7.0之后安装apk需要通过FileProvider来获取url，所以manifest有了这样的代码

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如果是Android Studio打包，一般会自动读取build.gradle中的applicationId来替换占位符${applicationId}，

如果是Eclipse打包，占位符${applicationId}则原封不动，不会被替换，那么下面的代码就会报空指针了

FileProvider.getUriForFile(context,                    context.packageName + ".fileprovider", file)

如何保证接入方一定有配置FileProvider，并且配置正确呢？增加配置检测代码如下

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在sdk初始化的时候去私有目录创建一个空文件，然后通过 getUriFormFile 方法触发FileProvider获取url的逻辑，如果有异常，说明FileProvider配置不对。

之后在验收apk的时候，只要能正常安装打开，就说明FileProvider配置是正确的。

5.2.3 签名验证

游戏方接入游戏SDK之后打包成apk，这个apk要在我们平台上线，我们希望统一apk签名， 所以在验收apk的时候，需要确认apk的签名。

查看apk签名主要用两种方式：

针对v2签名

keytool -printcert -jarfile xxx.apk

or

apksigner verify -v --print-certs xxx.apk

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这个命令虽然简单粗暴，但是要求apk使用v2签名，

针对v1签名

如果apk是使用v1签名，那么比较麻烦，需要解压apk，找到META-INFO目录下的 CERT.RSA，然后执行命令

keytool -printcert -file CERT.RSA

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针对v1签名可能有更好的办法，我没找到~

代码签名检查

如果是使用v2签名还好，直接一个命令就能查看签名，但是大部分游戏发行商都是使用v1签名，手动验证签名还是比较麻烦的，还是代码里验证下比较香啊~

fun checkSign(context: Context) { 
   val signCheck = SignCheck(context, "A3:E1:5E:BA:...")    
if (signCheck.check()) {       
 Log.i(TAG, "签名正确")    
} else {       
 toast("应用签名不匹配，请检查签名")   
 }
}

SignCheck 类的逻辑主要是获取应用签名，check方法是将应用签名跟正确的签名做对比，相同就返回true。

如果签名不正确，游戏方接入SDK过程会弹toast提示

如果有其它必选配置，类似的方式处理一下，一劳永逸~

                                   *6*游戏SDK的渠道包概念

渠道包大家都不陌生，一般是为了统计app在不同应用市场的数据，例如新增、日活、留存等。

游戏SDK的渠道包概念稍微有点不同：

平台上线了游戏之后，依赖用户自己来下载游戏，起量是很慢的，所以需要推广，如果使用推送让用户去下载，那么用户体验会很差。所以需要让那些有影响力的人来做有偿推广。SDK中每一个请求接口都会传渠道标识，比如A用户去推广游戏，我们会给他一个打了A渠道标识的apk，通过这个apk注册的用户，就归属A用户。

6.1 选择打渠道包的方式

按照签名方式的不同，目前有两个比较热门的打渠道包的开源库

下一代Android打包工具：

https://github.com/mcxiaoke/packer-ng-plugin 有两个版本，支持v1签名和v2签名。

Walle(瓦力):

https://github.com/Meituan-Dianping/walle 目测只支持v2签名。

对于游戏SDK来说，单纯使用Walle并不适合，因为大部分游戏发行商，默认的apk签名方式都是v1签名。

成年人不喜欢做选择，两个都要

fun getChannel(context: Context): String {    //针对v1签名    var channel = PackerNg.getMarket(context)    if (TextUtils.isEmpty(channel)) {        //针对v2签名        channel = WalleChannelReader.getChannel(context, Utils.getDefaultChannel())    }    return channel}

可以使用 PackerNg-v1 + PackerNg-v2，也可以使用 PackerNg-v1 + Walle。

6.2 渠道包原理

6.2.1 针对v1签名

PackerNg-v1 的原理：

APK文件其实是一个带签名信息的ZIP文件，根据 ZIP文件格式规范，ZIP文件末尾有一部分元数据代表ZIP文件注释，正确修改这一部分数据不会对ZIP文件造成破坏

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针对v1签名，还有其它渠道包方案，但是大部分都存在效率问题，例如利用gradle的productFlavors属性打渠道包，速度慢；或者利用META-INF目录不被签名校验的特点，加入文件名为渠道名的空文件，但是读取渠道的时候比较慢，因为需要解压apk读取。

6.2.2 针对v2签名

使用v2签名的apk，上面针对v1签名的方案全部失效。

Walle 的原理是：

V2签名块中有个区块可以添加一些附属信息，并且不会被签名校验，将自定义渠道信息写入这个区块，生成渠道包。

                                           *7*反编译

前期，游戏发行商出的apk可能没有使用我们的签名，让他们重新打包有时候耗时比较长，所以必须掌握apktool的相关命令，来进行解包和打包，以及签名。

7.1 apktool下载

https://github.com/iBotPeaches/Apktool

需要配置下环境，比较简单，mac：下载apktool.jar、apktool可执行脚本，放到 /usr/local/bin/ 目录下，然后 command + x 设置权限就可以了。

7.2 反编译

apktool d demo.apk

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会将demo.apk反编译之后输出到demo目录，-o 参数可以指定输出目录。

反编译之后就可以修改资源文件或者字节码

7.3 回编译

apktool b demo -o unsign.apk

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输出的是未签名的apk，需要签名才能安装到手机上

7.4 apk签名

一般我们用Android Studio打一个签名的apk很简单

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但是单独给一个未签名的apk签名，就需要借助签名工具，v1签名是使用jarsigner，v2签名是使用apksigner，

7.4.1 v1签名

jarsigner -verbose
-keystore [签名文件路径]
-keypass [密码]
-storepass [密码]
-signedjar [输出apk路径] [需要签名的apk路径]
-digestalg [摘要算法的名称如SHA1]
-sigalg [签名算法的名称如MD5withRSA]
[证书别名]

例如我的签名文件叫 lizhigame.keystore，别名密码都是 lizhigame，那么签名命令如下

jarsigner -verbose -keystore lizhigame.keystore -keypass lizhigame -storepass lizhigame -signedjar sign.apk unsign.apk -digestalg SHA1 -sigalg MD5withRSA lizhigame

执行命令后可以看到控制台日志

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7.4.2 v2签名

V2 签名使用apkSigner，在SDK build-tools下，注意在版本25以上才有

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apkSigner签名命令：

apksigner sign
--ks [签名文件]
--ks-pass pass:[密码]
--out [输出apk路径]
[需要签名的apk]

例如我的签名文件叫 lizhigame.keystore，别名密码都是 lizhigame，那么签名命令如下

apksigner sign --ks lizhigame.keystore --ks-pass pass:lizhigame --out sign_v2.apk unsign.apk

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apksigner 签名过程没有任何提示，可以结合验证签名命令一起使用

验证签名

apksigner verify -v --print-certs sign_v2.apk

                                                      *8*总结

1. 介绍游戏SDK的概念，流程

2. 介绍游戏SDK开发的注意事项

3. Eclipse接入SDK奔溃原因分析，需要动态获取资源id

4. 介绍AAPT打包资源文件过程，源索引表resources.arsc的作用

5. 游戏SDK的一些细节的操作

6. 渠道包方案和原理

7. apktool反编译和回编译

8. 使用jarsigner和apksigner对apk进行签名

如果你正在找工作，招聘网站上多多少少有一些游戏SDK开发的岗位，薪资一般不会太低，希

望这篇文章能带给你一些帮助。

转至--链接：
https://juejin.im/post/5ee6545f6fb9a047a11dbf56