--- Android APK 构建流程 --- #### 目录 1. 前言 2. 构建流程 2. Android Gradle Plugin 源码分析 #### 前言 本篇文章大量摘自 [Apk 打包流程梳理](https://juejin.im/entry/58b78d1b61ff4b006cd47e5b) 以及其文章中的参考文章,我觉得你只要把那篇文章及其参考文看完,熟悉 APK 构建流程和安装流程完全不在话下。 当然,看完文章之后,你可以试试自己画一下构建流程图。 本篇主要用来记录学习过程,再次感谢大佬们的分享精神~ #### 构建流程 先来一张 [Android 配置构建](https://developer.android.com/studio/build/index.html?hl=zh-cn#build-process) 官网上的一张图: ![](https://i.loli.net/2019/05/07/5cd1888bcfafa.png) 这个新版的图,比较好理解,就不过阐述了,我还是喜欢老版的经典构建图: ![](https://i.loli.net/2019/05/07/5cd14ad86262c.png) 从上面的流程图,我可以看出 APK 构建流程可以分为以下七步: 1. 通过 aapt 打包 res 资源文件,生成 R.java、resources.arsc 和 res 文件(二进制和非二进制如 res/raw 和 pic 保持原样) 2. 处理 .aidl 文件,生成对应的 Java 接口文件 3. 通过 Java Compiler 编译 R.java、Java 接口文件、Java 源文件,生成 .class 文件 4. 通过 dx/d8 工具,将 .class 文件和第三方库中的 .class 文件处理生成 classes.dex 5. 通过 apkbuilder 工具,将 aapt 生成的 resources.arsc 和 res 文件、assets 文件和 classes.dex 一起打包生成 apk 6. 通过 Jarsigner 工具,对上面的 apk 进行 debug 或 release 签名 7. 通过 zipalign 工具,对签名后的 apk 进行对齐处理 ##### 第一步:aapt aapt(Android Asset Packaging Tool),用于打包资源文件,生成 R.java 和编译后的资源。aapt 的源码位于 frameworks/base/tools/aapt2 目录下。 ##### 第二步:aidl 用于处理 aidl 文件,源码位于 frameworks/base/tools/aidl。输入 aidl 后缀的文件,输出可用于进程通信的 C/S 端 Java 代码,位于 build/generated/source/aidl。 ##### 第三步:Java 源码编译 有了 R.java 和 aidl 生成的 Java 文件,再加上工程的源代码,现在就可以使用 javac 进行正常的 java 编译生成 class 文件了。 输入:java source 的文件夹(另外还包括了 build/generated 下的:R.java,aidl 生成的 Java 文件以及 BuildConfig.java) 输出:对于 gradle 编译,可以在 build/intermediates/classes 里,看到输出的 class 文件。 ##### 第四步:dex 使用 dx/d8 工具将 class 文件转化为 dex 文件,生成常量池,消除冗余数据等。 ##### 第五步:apkbuilder 打包生成 APK 文件,现在都已经通过 sdklib.jar 的 ApkBuilder 类进行打包了,输入为我们之前生成的包含 resources.arsc 的 .ap_ 文件,上一步生成的 dex 文件,以及其他资源如 jni、jar 包内的资源。 ##### 第六步:Jarsigner 对 apk 文件进行签名,APK 需要签名才能在设备上进行安装。现在不仅可以使用 jarsigner,还可以使用 apksigner。 ##### 第七步:zipalign 对签名后的 apk 文件进行对齐处理,使得 apk 中所有资源文件距离文件起始偏移为四个字节的整数倍,从而在通过内存映射访问 apk 文件时会更快。 需要注意的,使用不同的签名工具对对齐是有影响的。如果使用 jarsigner,则只能在 APK 文件签名后执行 zipalign;如果使用 apksigner,则只能在 APK 文件签名之前执行 zipalign。 详见官网描述:[zipalign](https://developer.android.com/studio/command-line/zipalign) 详细构建流程图: ![](https://i.loli.net/2019/05/08/5cd2a35578f65.png) #### Android Gradle Plugin 有了以上的初步了解之后,再来看看 Android Gradle Plugin 是如何实现构建流程的。 我们使用的 apply plugin: 'com.android.application' 和 apply plugin:'com.android.library' 插件对应的类分别是 AppPlugin 和 LibraryPlugin。它们都是继承 BasePlugin: ```java public abstract class BasePlugin implements Plugin{ @Override public final void apply(@NonNull Project project) { //核心方法 basePluginApply(project); //因为 apply 是 final //所以提供一个 pluginSpecificApply 用于 AppPlugin 和 LibraryPlugin 加入特殊逻辑 pluginSpecificApply(project); } } ``` 看到重写的 apply 方法是 final,就很开心了,也就是说我们只需要分析 BasePlugin 里面的逻辑就好了。核心方法是 basePluginApply,源码如下: ```java private void basePluginApply(@NonNull Project project) { //核心三个方法 configureProject(); configureExtension(); createTasks(); } ``` ##### configureProject() ``` private void configureProject() { //主构建器类,它提供了处理构建的所有数据,比如 DefaultProductFlavor、DefaultBuildType 以及一些依赖项,在执行的时候使用它们特定的构建步骤 AndroidBuilder androidBuilder = new AndroidBuilder(); //... // 依赖 Java 插件 project.getPlugins().apply(JavaBasePlugin.class); //Plugin 的全局变量 new GlobalScope() } ``` ##### configureExtension() ```java private void configureExtension() { ObjectFactory objectFactory = project.getObjects(); //创建 BuildType、ProductFlavor、SigningConfig、BaseVariantOutput 的容器 final NamedDomainObjectContainer buildTypeContainer = project.container()); final NamedDomainObjectContainer productFlavorContainer = project.container()); final NamedDomainObjectContainer signingConfigContainer = project.container()); final NamedDomainObjectContainer buildOutputs = project.container(BaseVariantOutput.class); project.getExtensions().add("buildOutputs", buildOutputs); sourceSetManager = new SourceSetManager(); //创建 BaseExtension extension = createExtension(); globalScope.setExtension(extension); variantFactory = createVariantFactory(globalScope, extension); //创建 TaskManager taskManager = createTaskManager(); //创建 VariantManager variantManager = new VariantManager(); registerModels(registry, globalScope, variantManager, extension, extraModelInfo); variantFactory.createDefaultComponents( buildTypeContainer, productFlavorContainer, signingConfigContainer); } ``` ##### createTask() ```java private void createTasks() { //注册一些默认 Task,比如 uninstallAll、deviceCheck、connectedCheck 等 taskManager.createTasksBeforeEvaluate() createAndroidTasks(); } final void createAndroidTasks() { //... List variantScopes = variantManager.createAndroidTasks(); } ``` 然后就一直到了 TaskManager#createTasksForVariantScope 方法,它是一个抽象方法,我们看它在 ApplicationTaskManager 中的实现: ```java public void createTasksForVariantScope(@NonNull final VariantScope variantScope) { createAnchorTasks(variantScope); //checkXxxManifest 检查 Manifest 文件存在、路径 createCheckManifestTask(variantScope); handleMicroApp(variantScope); //把依赖放到 TransformManager 中 createDependencyStreams(variantScope); // Add a task to publish the applicationId. createApplicationIdWriterTask(variantScope); // 合并 manifest createMergeApkManifestsTask(variantScope); // Add a task to create the res values createGenerateResValuesTask(variantScope); // Add a task to compile renderscript files. createRenderscriptTask(variantScope); // 合并 resource createMergeResourcesTask( variantScope, true, Sets.immutableEnumSet(MergeResources.Flag.PROCESS_VECTOR_DRAWABLES)); // 合并 assets 文件夹 createMergeAssetsTask(variantScope); // 生成 BuildConfig.java 文件 createBuildConfigTask(variantScope); // Add a task to process the Android Resources and generate source files createApkProcessResTask(variantScope); // Add a task to process the java resources createProcessJavaResTask(variantScope); createAidlTask(variantScope); // Add external native build tasks createExternalNativeBuildJsonGenerators(variantScope); createExternalNativeBuildTasks(variantScope); // Add a task to merge the jni libs folders createMergeJniLibFoldersTasks(variantScope); // Add feature related tasks if necessary if (variantScope.getType().isBaseModule()) { // Base feature specific tasks. taskFactory.register(new FeatureSetMetadataWriterTask.CreationAction(variantScope)); createValidateSigningTask(variantScope); // Add a task to produce the signing config file. taskFactory.register(new SigningConfigWriterTask.CreationAction(variantScope)); if (extension.getDataBinding().isEnabled()) { // Create a task that will package the manifest ids(the R file packages) of all // features into a file. This file's path is passed into the Data Binding annotation // processor which uses it to known about all available features. // //

see: {@link TaskManager#setDataBindingAnnotationProcessorParams(VariantScope)} taskFactory.register( new DataBindingExportFeatureApplicationIdsTask.CreationAction( variantScope)); } } else { // Non-base feature specific task. // Task will produce artifacts consumed by the base feature taskFactory.register( new FeatureSplitDeclarationWriterTask.CreationAction(variantScope)); if (extension.getDataBinding().isEnabled()) { // Create a task that will package necessary information about the feature into a // file which is passed into the Data Binding annotation processor. taskFactory.register( new DataBindingExportFeatureInfoTask.CreationAction(variantScope)); } taskFactory.register(new MergeConsumerProguardFilesTask.CreationAction(variantScope)); } // Add data binding tasks if enabled createDataBindingTasksIfNecessary(variantScope, MergeType.MERGE); // Add a compile task createCompileTask(variantScope); createStripNativeLibraryTask(taskFactory, variantScope); if (variantScope.getVariantData().getMultiOutputPolicy().equals(MultiOutputPolicy.SPLITS)) { if (extension.getBuildToolsRevision().getMajor() < 21) { throw new RuntimeException( "Pure splits can only be used with buildtools 21 and later"); } createSplitTasks(variantScope); } TaskProvider buildInfoWriterTask = createInstantRunPackagingTasks(variantScope); createPackagingTask(variantScope, buildInfoWriterTask); // Create the lint tasks, if enabled createLintTasks(variantScope); taskFactory.register(new FeatureSplitTransitiveDepsWriterTask.CreationAction(variantScope)); createDynamicBundleTask(variantScope); } ``` #### 参考 [Apk 打包流程梳理](https://juejin.im/entry/58b78d1b61ff4b006cd47e5b) [Android App 编译流程详解](https://gitbook.cn/gitchat/activity/5cb3f38f6f093c03b1bfe0f5)