修改和美化安卓系统的第一步~从认识APK开始（APK编译、签名、zipalign优化及APKTOOL的使用）

前言：

APK是个什么东西?  “application package file”

简单来说就是把编译后的文件和资源文件打包到一起，格式为zip的容器。我们简单的了解下即可。

通常包含以下目录和文件:

1. META-INF\                 存放签名密钥；

2. res\                             存放没有编译到resources.arsc的资源文件，如图片 ；

3. lib\                              存放特定软件编译代码，共享库文件；

4. AndroidManifest.xml  程序全局配置文件，描述程序名称、版本、访问权限、应用程序调用库文件 ；

5. classes.dex                  主要运行文件

6. resources.arsc              预编译资源，如二进制xml。

题外话:汉化apk多是修改resources.arsc，个别还需要修改classes.dex。classes.dex很有意思，由java源码编译后的.class再编译为安卓能懂的Dalvik虚拟机文件，加上了个dex就变成了classes.dex了。

 

为什么要编译APK？

通过使用apk编译工具将apk文件中的源文件和资源反编译出来,将得到的源文件和资源文件进行处理后再进行编译,以达到个性化定制,汉化等目的。

   

APK工具的使用

工欲善其事必先利其器。我们先来介绍一下编译AKP文件的工具APKtool。Apktool是一个反编译和回编译apk文件的工具，有了它我们就可以打造自己的apk文件。

首先我们可以用winrar打开apk文件，看似好像是一个普通的压缩包，但实际上远非这么简单。WINRAR解压文件后，查看图片似乎没有什么问题，但当你查看xml文件的时候就会发现—“乱码”。

apk是经过程序编译后的文件，不能单纯解压后进行修改。当然主要针对classes.dex、resources.arsc ，RES目录下的图片等资源文件一般可不用反编译直接替换。

要想修改APK文件，我们首先要进行反编译。进行反编译工作前，我们先来构筑JAVA运行环境。

 

一，构筑运行环境

运行APKtool，首先要下载JAVA SDK 1.6，安装后设置环境变量，JDK-6u37 32位下载地址

[GUIDE] How To Install and Use Android SDK

Windows XP：右键点击“我的电脑”，点击“属性”，选择“高级”选项卡，点击“环境变量”

Windows 7：右键点击“我的电脑”，点击“高级系统设置”，点击最下面的“环境变量”

在系统变量下

新建：

变量名JAVA_HOME

变量值C:\Program Files\Java\jdk1.6 此处路径是按照你的JAVA安装目录为准。

新建：

变量名CLASSPATH

变量值 .;%JAVA_HOME%\jre\lib\rt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar 注意前边的点别丢了。

编辑PATH变量

在PATH变量后面添加 ;%JAVA_HOME%\bin  分号是为了与前边已有项隔开

然后点击开始菜单，点击“运行”，输入CMD，出现DOS窗口

输入java和javac，如果显示参数提示，环境设置就OK了。

可参考java环境变量配置

 

二，反编译和回编译

 

我们来看apktool，完整的apktool包括3个文件，aapt.exe ；apktool.bat；apktool.jar

可将这3个文件放入c:\windows目录下方便调用。

可在C盘下建立APK文件夹方便操作，把需要修改的apk文件和系统框架framework-res.apk一起放入，如有副框架也需放入（如不清楚可把system/framework下所有apk放入）。

运行中输入cmd打开DOS窗口，输入命令进入新建apk文件夹

cd\  

cd apk

C:\apk>

 

1.安装框架

apktool if framework-res.apk

完成后显示 I: Framework installed to: C:\Documents and Settings\Administrator\apktool\framework\1.apk

apktool已经包含了标准框架，大多数APK解包时不需要安装框架，但某些制造商（如三星、HTC）使用了自己的框架文件，如果要修改手机system/app下系统文件必须加载框架，否则回编译会出错。框架文件framework-res.apk在手机system/framework/下，应加载此文件夹下所有apk文件（一般1到2个）。华为U8825D也有副框架不过一般没用。副框架加载一般会生成名为2.apk的文件。

 

下面以修改systemui.apk为例

 

2.反编译命令

Apktool d systemui.apk

会在当前目录下生成systemui目录，反编译后的文件就在这里。目录名称可自定，

如Apktool d systemui.apk 123      123为生成目录

 

3.回编译命令

Apktool b systemui 456.apk

回编译systemui目录，然后生成456.apk文件，名称自定。

此时已生成456.apk为编译后文件，用winrar打开后发现与原文件比较缺少META-INF目录，此目录包含apk签名文件，没有被签名的程序，系统将不能安装。只有相同签名的程序，才能替换升级。

为了不破坏签名文件，我们用winrar打开原apk和修改后的apk（不要解压出来），将resources.arsc 文件拖回原apk窗口覆盖源文件，压缩模式选择储存。将classes.dex也拖回覆盖，压缩模式选择标准。如果修改了图片等资源文件可将res文件夹拖回覆盖，关闭winrar完成对APK的修改。

补充：一般res目录可删掉然后把处理后的res目录选择储存模式拖回原apk，但其中的.9.png格式比较特殊，会由aapt进行编译，不可随意替换。另外反编译后也不要替换“AndroidManifest.xml”否则容易出错。

 

附：为什么要签名？

每个应用都有一个唯一合法的ID，这就签名，签名可以保证软件升级的一致性，使用相同签名的应用可以覆盖安装，不一致的签名将无法共享使用数据，无法覆盖安装，这样可防止篡改，保护开发者利益。但签名只能保证检测到修改，并不能阻止你修改。

 

三，zipalign优化

使用zipalign优化你的APK文件，可以减少运行内存RAM的占用。

如果你下载过Android SDK Tools，此文件位于android-sdk-windows\tools目录下

命令格式

zipalign.exe -v 4 你的apk文件

参数v：详细输出。 参数4：对齐为4字节。

zipalign能够确保apk文件中未压缩的数据在4个字节边界上对齐，这样android系统就在读取资源上获得较高的性能，从而减少RAM占用，但文件大小一般会有所增加。

如果对APK进行签名，那么在签名后才可进行zipalign优化。

 

四，版本选择及工具下载

网上有不少集成的工具，可反编、回编、签名、优化，相当方便。但掌握命令行模式将会让我们打好基础，出错也比较好找原因。编译framework-res.apk框架尤其推荐命令行模式。

如使用集成的工具，可自行将aapt.exe和apktool.jar替换为最新版，一般没有问题。提示：系统apk无需自己签名，用winrar替换回去可保留原文件签名，属于只认签名不认人的类型。

反编译也不是一定保证成功，华为自带的框架和系统文件就有点问题，可到找修改好能运行的拿来修改，当然修改过的出问题的几率也大。推荐用BCompare等比较工具比较文件差异，这工具相当方便。

网上有很多apktool的版本，当初找的我头晕眼花，也没人说下原来这货是有官网的，X，最新版是1.5，网上流传多是1.43。

Apktool---XDA论坛发布地址 GOOGLE地址

aapt.exe和 zipalign.exe是Android SDK tools自带，可自行更新官方版，也可于XDA论坛下载作者修改版。（修改版个头几乎是原版10倍）

 

附录：ODEX   “optimized Dalvik executable”

classes.dex是apk文件中的关键执行文件，"odex"化就是将其预先解出并优化为.odex文件，并将原apk中classes.dex文件删除，这样可以加快系统引导进程和与预载入部分应用数据。

system/app/Phone.apk

system/app/Phone.odex

如上所示phone.apk存在一个同名的.odex文件，即表明这个apk的人生已经不完整了。要编译这样的apk，需先用工具将phone.odex转回classes.dex并和phone.apk合体为完整的phone.APK才可进行。

"odex"化常见于官方ROM，华为U8825D没有所以不需要这一步，故文章中省略了APK合并过程。

将分离的.odex文件还原为classes.dex，并将其放回apk文件，这个过程称为"Deodex"。合体为完整的apk文件后才可正常编译。

Deodex可使用的工具  smali 及 baksmali

命令行deodex

Manually Deodexing (Windows/Linux/OSX)
以上面的phone.apk ， phone.odex 为例
电脑上新建一个非中文目录，将手机中/system/framework下的所有文件，包括apk、jar什么的都复制进去，因为deodex时需要系统框架，但其实需要的就5,6个而已，但记住名字太麻烦不如都拖进去吧。baksmali.jar 和 smali.jar也复制进去。
第一步    java -jar baksmali.jar -x phone.odex        默认会生成out目录，这个不用管。网上很多教程里是这个样子“baksmali-1.2.2.jar”，开始我以为-1.2.2是参数其实是版本号，把他改名为baksmali.jar方便些。

第二步    java -jar smali.jar out -o classes.dex       -o参数后接的是自定义名称，如果没有-o参数，默认生成out.dex。

然后将classes.dex拖入残疾的phone.apk,储存格式选标准，然后zipalin处理下完成了。剩下的你自然知道怎么做了。

 

When deodexing pre-ICS odex files, you must use the new --api-level/-a option to specify the api level
 

  附dex2jar工具

命令行dex2jar [classes.dex] 生成classes.dex.dex2jar.jar在classes.dex所在目录 jd-gui 用jd-gui打开classes.dex.dex2jar.jar便可看到源代码

 

 

参考    Android Power User: What are ODEX, DEODEX, and Zipalign?

        What do"Odex"and"Deodex"mean? The All Inclusive Explanation

        General information about odex files

 

笔者应用环境 XP SP3，JDK1.6，华为U8825D（4.0.4）