安卓APK打包流程浅析

在面试中，大公司会问你......

1. APK打包流程全过程？

2. APK签名在实际业务中能处理什么？

3. APK加固原理是如何实现的，怎么保证安全？

4. APK签名V1,V2,V3的区别于原理，有什么漏洞？

这里只讲解打包流程的全过程。

现在2023年了，一般都是用Android studio来设计android，而最直接的安卓APK打包方式则是使用Android Studio集成直接生成apk，所以本文就介绍以AS软件集成生成APK的方式来讲解。

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首先先介绍以下编译的不同，在AS里面有很多的这种编译的选项，但是这些选项有什么区别呢？

Sync Project with gradle files：对gradle文件之后，或刷新gradle配置时使用。
Make project：只是对项目中新产生或修改过的文件进行一次编译，已经编译过了的就不会编译了，耗时相对较短。
Clean Project ：删除build目录下的所有文件，并对项目的大部分文件进行重新编译，时间相对于Rebuild Project短点。
Rebuild Project ：包含了Clean的操作，并对整个项目进行了重新编译（包括NDK和资源文件），因此耗时相对较长。
Invalidate Cache/Restart AndroidStudio：自动生成的项目缓存异常时，点击可清理项目缓存并重启AndroidStudio，重启后即可正常生成项目文件。
Build APK：前面4个选项都是编译，没有生成apk文件，如果想生成apk，需要点击Build APK。
Generate Signed APK：生成有签名的apk。
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我们常规的打包就是点击下方这个图，点击它。

此时此刻在我们Project面板的app\bulid\outputs\apk\debug中会生成一个对应的apk的包，这个过程APK打包的这个能力不是AS软件提供的，而是AS的SDK提供的(就是当初你安装AS的时候安装的SDK)。

而SDK里面有一个build-tools文件夹。

点开发现有好几个版本。

随便点击一个33版本的。

build-tools里面有很多我们打包会用到的工具，里面的工具可以完成具体的功能，例如aapt，aidl等等。

AS的Gradle就是调度我们这些工具的，以前是用Elccps来调度这些工具的。

我们从上往下看，写代码期间会自动调用aapt和aidl工具。

aapt：每当我们写一个XML文件，aapt.exe就会被AS自动调度，生成一个R.java文件。而被打包后会生成一个.arsc文件，也就是我们的res目录被打包了，但是assets和lib文件夹下的这些资源aapt就不会进行处理，默认过滤。

aidl：进程间的通信。aidl.exe就会被AS自动调度，生成一个java Interface文件。

Application Source code：而最上方中间的是我们写的源文件代码。

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java compiler：Gradle通过调用javac命令，把三个.java文件全部转化为.class文件。

此时此刻在我们Project面板的app\bulid\intermediates\javac\debug\classes\com底下会生成一系列的.class文件。

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类加载机制
JVM加载类文件的话，单个文件加载会触发N次IO流
几百个类会触发更多次IO流。
所以安卓对类加载进行了一定的优化，将.class转为.dex文件，体积更小，本质上还是字节码。

而.class文件属于jar包。

而我们安卓虚拟机又不同于jvm，还有一些安卓私有的东西，所以要转化为.dex文件。

Gradle调用到dx.bat工具，把.class文件转化为.dex文件。

第三方jar包也是编译后的.class文件，也要被转化为.dex文件。

此时此刻在我们Project面板的app\bulid\intermediates\dex\debug下会生成.dex文件。

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Other Resources：比如assets，lib和res一些图片和XML文件等等，这些资源就不会经过相关工具处理，直接放入apk包中。

Compiled Resources：生成一个resoueces.arsc文件。

apk builder：调用libbcc.dll动态链接库，打包成APK。

比如：把.dex文件

res文件

清单文件

META-INF源信息文件

resources.arsc文件

新建文件夹，按顺序往里面放，然后右键压缩，后缀名zip改成apk。

本质上就是这样,用zip压缩方案进行io操作。

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签名：Gradle调用apksigner.bat工具，就从没签名的apk变成有签名的apk，apk里面就会多出一个META-INF源信息文件，没签名就没有。

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优化4K对齐：Gradle调用zipalign.exe工具（磁盘操作）关于操作系统，对内存再次进行优化，具体这个我也不太会。

打包是由SDK提供，AS打包就是调用这些工具全自动化完成。所以你也可以自己打包，但是会出现安全问题。