Android中的ABI

Android中的ABI

• ABI是Application Binary Interface的缩写。

• ABI常表示两个程序模块之间的接口，且其中一个模块常为机器码级别的library或操作系统。

• ABI定义了函数库的调用、应用的二进制文件（尤其是.so）如何运行在相应的系统平台上等细节。

• Android目前支持以下七种ABI：armeabi、armeabi-v7a、arm64-v8a、x86、x86_64、mips、mips64。

Android中的CPU

• 不同的Android设备使用支持不同指令集的CPU。

• Android目前有以下七种cpu架构：ARMv5、ARMv7、ARMv8、x86、x86_64、MIPS和MIPS64。

Android中的ABI与CPU

• 每种CPU架构都有其自己支持的ABIs。可通过Build.SUPPORTED_ABIS得到根据偏好排序的设备支持的ABI列表。

CPU（纵向）/ABI（横向）	armeabi	armeabi-v7a	arm64-v8a	x86	x86_64	mips	mips64
ARMv5	支持(1)
ARMv7	支持(2)	支持(1)
ARMv8	支持(3)	支持(2)	支持(1)
x86	支持(3)	支持(2)		支持(1)
x86_64	支持(4)	支持(3)		支持(2)	支持(1)
MIPS						支持(1)
MIPS64						支持(2)	支持(1)

表中的数字表示最终选择安装的ABI的优先级，1为最高。

• 每种CPU架构都有自己对应的最优ABI。

CPU架构	最优ABI
ARMv5	armeabi
ARMv7	armeabi-v7a
ARMv8	arm64-v8a
x86	x86
x86_64	x86_64
MIPS	mips
MIPS64	mips64

• 应用安装到设备时，只有该设备的CPU架构支持的最优so库才会被安装。

  如：x86架构的设备支持x86、armeabi-v7a和armeabi等ABI。但优先级从高到低依次为x86、armeabi-v7a、armeabi。系统会根据此顺序寻找首个可用的最优的so库，找到则结束。

• x86设备包含ARM模拟层，能够很好地运行ARM类型的so库，但并不保证100%不发生Crash。

• 64位设备（arm64-v8a, x86_64, mips64）能够运行32位的so库。但是以32位模式运行时，会丢失专为64位优化过的性能特征（ART, WebView, Media, etc.）。

NDK兼容性

• NDK平台不是向后兼容（兼容过去的版本）的，而是向前兼容（兼容未来的版本）的。

• NDK编译的版本应该尽量使用较低的版本，如minSdkVersion="8"。

Android中的so库

so库的名称和文件名

• so库的名称可任意，如daking。

• so库的文件名必须以lib开头。如libdaking.so，其中lib是必要前缀，daking才是这个库的名称。

so库文件的路径

• 在Android Studio中的路径：

  默认要放在模块/src//jniLibs//下。如：将so库放在app/src/main/jniLibs/armeabi。

  可在模块的build.gradle中修改配置指定so库的路径。如，将so库放在app/libs/armeabi下，并修改配置如下：

 android {
  ...
  sourceSets {
    main {
      jniLibs.srcDirs = ['libs']
    }
  }
}

• 在Eclipse中的路径：

  放在libs/下。

• 在Android系统中的路径：

  /data/data/<应用包名>/lib/下。

• 在aar包中的路径：

  jni/下。

so库的代码加载

• System.loadLibrary("so库的名称");如System.loadLibrary("daking");会加载该应用下的libdaking.so文件。

• System.load("so库文件的全路径");如System.load("/data/data/com.daking.app.demo/libdaking.so");会加载包名为com.daking.app.demo的应用的libdaking.so文件。

so库的使用建议

• 理论上应该为每个ABI目录提供对应的so库。但是Android支持7种ABI，若全部支持，必然导致APK包过大。

• 一般只保留armeabi、armeabi-v7a这两个ABI的so库。

  mips/mips64：极少用于手机，可忽略。

  x86/x86_64：x86架构的手机的市场占有率很低，约为1%左右。而且x86架构都包含ARM模拟层，兼容ARM类型的ABI。注意，模拟器为x86架构。

  arm64-v8a：64位ARM架构。可用32位模式运行armeabi-v7a和armeabi。

  armeabi-v7a：截止于2017年2月，目前主流版本AMRv7。

  armeabi：老版本ARMv5，但仍需要兼容。

• 通过上面的分析，不难发现，只要提供armeabi便可兼容新/旧设备。但armeabi缺少对浮点数机器的支持，存在性能瓶颈。应该将armeabi目录中的so库拷贝一份到armeabi-v7a目录中。

• 总结：

  为了减小apk体积，只保留armeabi和armeabi-v7a两个目录，并保证这两个目录中so库数量一致。

  对只提供armeabi版本的第三方so库，原样复制一份到armeabi-v7a目录中。

so库的常见错误

• 使用高版本编译出的so库运行在低版本的平台上会出错。考虑到NDK是向前兼容的，应使用低版本编译。

• so库放置的路径有误。

• 没有在每个生效的ABI目录下放置对应的so库。

  1. 若某应用有armeabi和arm64-v8a两个ABI目录，armeabi目录里有a.so和b.so，但arm64-v8a只有a.so。
  2. 当ARMv8设备在安装此应用时，根据ABI优先级，首先发现arm64-v8a目录存在，并决定使用此ABI下的so库。
  3. 但arm64-v8a目录中没有b.so，于是报错。
  4. 此时的解决方案有：一，删除arm64-v8a目录；二，arm64-v8a目录的so库情况要与armeabi一致。

工具

• Native Libs Monitor，监控设备上所有已安装的App，列出它们apk中包含的so库以及检测出最终安装到的so库。