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前言

身為一個Android開發，一定要了解apk編譯打包流程;

那么今天我們就來學習下;

apk的編譯流程

1、apk文件

• apk是Android Package的縮寫;
• 解壓apk文件后包含AndroidManifest.xml、assets目錄、classes.dex(還可能有 classes2.dex,classes3.dex...classesN.dex)、lib目錄、META-INF目錄、res目錄和resources.arsc;
• classes.dex 是.dex文件;
• resources.arsc是resources resources文件;
• AndroidManifest.xml是AndroidManifest.xml文件;
• res是uncompiled resources;
• META-INF是簽名文件夾;

2、打包流程

打包中需要的工具

• aapt：Android資源打包工具，${ANDROID_SDK_HOME}/platform-tools/appt
• aidl：Android接口描述語言轉化為.java文件的工具，${ANDROID_SDK_HOME}/platform-tools/aidl
• javac：Java Compiler，${JDK_HOME}/javac或/usr/bin/javac
• dex：轉化.class文件為Davik VM能識別的.dex文件，${ANDROID_SDK_HOME}/platform-tools/dx
• apkbuilder：生成apk包，${ANDROID_SDK_HOME}/tools/opkbuilder
• jarsigner：.jar文件的簽名工具，${JDK_HOME}/jarsigner或/usr/bin/jarsigner
• zipalign：字節碼對齊工具，${ANDROID_SDK_HOME}/tools/zipalign

2.1打包資源文件，生成R.java文件

使用aapt來打包res資源文件，生成R.java、resources.arsc和res文件(二進制 & 非二進制如res/raw和pic保持原樣);

res目錄

• animator：這類資源以XML文件保存在res/animator目錄下，用來描述屬性動畫;
• anim：這類資源以XML文件保存在res/anim目錄下，用來描述補間動畫;
• color：這類資源以XML文件保存在res/color目錄下，用描述對象顏色狀態選擇子;
• drawable：這類資源以XML或者Bitmap文件保存在res/drawable目錄下，用來描述可繪制對象。例如，我們可以在里面放置一些圖片(.png, .9.png, .jpg, .gif)，來作為程序界面視圖的背景圖;
• layout：這類資源以XML文件保存在res/layout目錄下，用來描述應用程序界面布局;
• menu：這類資源以XML文件保存在res/menu目錄下，用來描述應用程序菜單;
• raw：這類資源以任意格式的文件保存在res/raw目錄下，它們和assets類資源一樣，都是原裝不動地打包在apk文件中的，不過它們會被賦予資源ID，這樣我們就可以在程序中通過ID來訪問它們。例如，假設在res/raw目錄下有一個名稱為filename的文件，并且它在編譯的過程，被賦予的資源ID為R.raw.filename，那么就可以使用以下代碼來訪問它：

Resources res = getResources(); 
 
InputStream is = res .openRawResource(R.raw.filename); 

• values：這類資源以XML文件保存在res/values目錄下，用來描述一些簡單值，例如，數組、顏色、尺寸、字符串和樣式值等，一般來說，這六種不同的值分別保存在名稱為arrays.xml、colors.xml、dimens.xml、strings.xml和styles.xml文件中;
• xml：這類資源以XML文件保存在res/xml目錄下，一般就是用來描述應用程序的配置信息;

resources.arsc文件

• resources.arsc這個文件記錄了所有的應用程序資源目錄的信息，包括每一個資源名稱、類型、值、ID以及所配置的維度信息;
• 我們可以將這個resources.arsc文件想象成是一個資源索引表，這個資源索引表在給定資源ID和設備配置信息的情況下，能夠在應用程序的資源目錄中快速地找到最匹配的資源;

R.java文件

• R.java文件，里面擁有很多個靜態內部類，比如layout，string等;
• 每當有這種資源添加時，就在R.java文件中添加一條靜態內部類里的靜態常量類成員，且所有成員都是int類型;

2.2處理AIDL文件，生成對應的.java文件

• AIDL (Android Interface Definition Language)， Android接口定義語言，Android提供的IPC (Inter Process Communication，進程間通信)的一種獨特實現;
• 這個階段處理.aidl文件，生成對應的Java接口文件;

2.3編譯Java文件，生成對應的.class文件

• 編譯工程源碼，生成相應的class文件。處理文件包括src、R.java、AIDL生成的 java 文件，庫jar文件;
• 調用了javac編譯工程的src目錄下所有的java源文件，生成的class文件位于工程的bin\classess目錄下;

2.4把.class文件轉化成Davik VM支持的.dex文件

• 轉換所有的class文件，生成classes.dex文件。處理文件就是上一步生成的 .class 文件;
• 使用dx工具將java字節碼轉換為dalvik字節碼、壓縮常量池、消除冗余信息等;
• 通過dex命令，將.class文件和第三方庫中的.class文件處理生成classes.dex;

2.5打包生成未簽名的.apk文件

• 將classes.dex、resources.arsc、res文件夾(res/raw資源被原裝不動地打包進APK之外，其它的資源都會被編譯或者處理)、Other Resources(assets文件夾)、AndroidManifest.xml打包成apk文件;

注意：

res/raw和assets的相同點：

兩者目錄下的文件在打包后會原封不動的保存在apk包中，不會被編譯成二進制;

res/raw和assets的不同點：

• res/raw中的文件會被映射到R.java文件中，訪問的時候直接使用資源ID即R.id.filename;assets文件夾下的文件不會被映射到R.java中，訪問的時候需要AssetManager類;
• res/raw不可以有目錄結構，而assets則可以有目錄結構，也就是assets目錄下可以再建立文件夾;

2.6對未簽名.apk文件進行簽名

• android的應用程序需要簽名才能在android設備上安裝，簽名apk文件有兩種情況:
• 在調試應用程序時，也就是我們通常稱為的debug模式的簽名，平時開發的時候，在編譯調試程序時會自己使用一個debug.keystore對apk進行簽名;
• 正式發布時對應用程序打包進行簽名，這種情況下需要提供一個符合android開發文檔中要求的簽名文件。這種簽名也是分兩種：JDK中提供的jarsigner工具簽名 、android源碼中提供的signapk工具;

2.7對簽名后的.apk文件進行對齊處理

• release mode 下使用 aipalign進行align，即對簽名后的apk進行對齊處理;
• Zipalign是一個android平臺上整理APK文件的工具，它對apk中未壓縮的數據進行4字節對齊，對齊后就可以使用mmap函數讀取文件，可以像讀取內存一樣對普通文件進行操作。如果沒有4字節對齊，就必須顯式的讀取，這樣比較緩慢并且會耗費額外的內存;
• 在 Android SDK 中包含一個名為 “zipalign” 的工具，它能夠對打包后的 app 進行優化。其位于 SDK 的 build-tools 目錄下;

總結 

人生很有意思，就像升級打怪，打了一怪又一怪，雖然過程有辛苦有困難，有失敗的危險，也有后退的風險，但是打一怪很有感覺;加油打工人!!!