Android Apk打包原理

1. 概述

   • Apk其实是一个压缩包，当解压后，其内部主要就是资源文件和classes.dex。
     这个classes.dex文件就是Android系统虚拟机的可执行文件

   • Android工程打包成Apk一般有2种方式

     一种是通过集成开发工具（eg: Android Studio）直接生成Apk。
     一种是使用工具在命令行方式下打包Apk。
     但是不管哪种方式，其本质过程都是一样的。

2. 打包流程

   详细的流程图

   简略的流程图

   1. 打包资源文件，生成R.java文件

      打包资源文件的工具是aapt(The Android Asset Packing Tool)，位于android-sdk/platform-tools目录下。

      在这个过程中，项目中的AndroidManifest.xml文件和布局文件xml都会编译生成相应的R.java。

      同时还有编译生成resources.arsc和uncompiled res文件（二进制文件 & 非二进制文件）
      非二进制文件（eg：res/raw、res/pic）保持原样。

      assets资源文件内容保持原样。

   2. 处理AIDL文件，生成相应的java文件

      这个过程使用的工具是aidl（Android Interface Definition Language），位于android-sdk/platform-tools目录下。

      aidl工具解析接口定义文件，然后生成相应的java接口，供程序调用。
      如果项目中没有使用到aidl文件，那么这个过程可以跳过。

   3. 编译项目源代码，生成.class文件

      项目中所有的java文件，包括R.java文件和**.**aidl文件，都会被java编译器（Java Compiler）编译成.class文件。

      生成的class文件位于工程中的bin/classes目录下。

   4. 转换所有的class文件，生成classes.dex文件

      这个过程使用的工具是dx，该工具位于android-sdk/platform-tools。

      该工具可以生成供Android系统虚拟机的执行文件 classes.dex。

      dx工具主要工作就是将java字节码转换成Dalvik字节码、压缩常量池以及消除冗余信息等。

      任何第三方的lib和.class文件都会被转换成.dex文件

   5. 打包生成Apk文件

      所有没有编译过的资源（eg： images）、编译过的资源和.dex文件都会被 apkbuilder 工具打包到最终的.apk文件中去。

      打包工具apkbuilder位于android-sdk/tools目录下。

      apkbuilder实际上是一个脚本文件，调用的是android-sdk/tools/lib/sdklib.jar文件中的 com.android.sdklib.build.ApkbuilderMainl类。

   6. 对Apk文件签名

      apk文件只有被签名才能被安装在设备上。

      签名文件(keystore)有2种

      一种是用于调试的 debug.keystore，开发工具中Run以后在设备上运行的Apk就是debug.keystore签名
      一种是用于发布正式版本的keystore

   7. 对签名后的文件进行对齐处理

      在生成最终 APK 之前，打包器会使用 zipalign 工具对应用进行优化，位于android-sdk/tools目录下。

      对齐的主要过程是：

      将Apk包中的所有资源文件距离文件起始位置偏移4字节整数倍。
      对齐之后可以减少运行时内存的使用。

3. 技术文件

   • 官方文档： 关于 Android 构建系统的工作原理以及构建配置进行自定义
   • 官方文档： 关于 zipalign 的官方文档
   • 巨详细Apk打包流程图