作者：hockeyli，騰訊 PCG 客戶端開發(fā)工程師

一、 APK 組成解析

在開始解析 Android 構(gòu)建流程之前，我們先來看下構(gòu)建的最終產(chǎn)物 APK 的整體組成：

APK 主要由五個(gè)部分組成，分別是：

• Dex：.class 文件處理后的產(chǎn)物，Android 系統(tǒng)的可執(zhí)行文件
• Resource：資源文件，主要包括 layout、drawable、animator，通過 R.XXX.id 引用
• Assets：資源文件，通過 AssetManager 進(jìn)行加載
• Library：so 庫存放目錄
• META-INF：APK 簽名有關(guān)的信息

1.1 Apk 分析工具

工欲善其事，必先利其器，既然想分析 APK 必然少不了好用的工具。

① Android Studio 自帶的 APK 分析器

通過 APK 分析器，我們可以完成這些操作：

• 查看 APK 中文件（如 DEX 和 Android 資源文件）的絕對(duì)大小和相對(duì)大小
• 了解 DEX 文件的組成
• 快速查看 APK 中文件（如 AndroidManifest.xml）的最終版本
• 對(duì)兩個(gè) APK 進(jìn)行并排比較

② ClassyShark 可以做為 AS 自帶 APK 分析器的補(bǔ)充，幫我們分析 dex 中的詳細(xì)數(shù)據(jù)，以及查看 APK 中的總方法數(shù)以及各個(gè)模塊的方法數(shù)分布。

1.2 Dex 知識(shí)點(diǎn)拓展

當(dāng)我們?cè)?Android 查看一個(gè) APK 的時(shí)候，可以看到右上角有 Defined Methods 和 Referenced Methods，但大多數(shù)人可能不知道這兩者的區(qū)別，這里簡單說明下：

Defined Methods：在這個(gè) Dex 中定義的方法；Referenced Methods：Defined Methods 以及 Defined Methods 引用到的方法。

Android 有 64K 引用限制，當(dāng) type_ids、method_ids 或者 field_ids 超過 65536（64 * 1024）的時(shí)候，需要進(jìn)行 dex 分包，為了 Dex 的數(shù)量盡可能少，我們需要盡量實(shí)現(xiàn)「Dex 信息有效率」的提升。

Dex 信息有效率 = Defined Methods 數(shù)量 / Referenced Methods 數(shù)量

二、 構(gòu)建源碼導(dǎo)讀

當(dāng)我們用 Android Studio 進(jìn)行安裝包構(gòu)建的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)是運(yùn)行了一連串的 Task，也就是說其實(shí)是這些 task 的配合，最終構(gòu)建出我們的 APK 的。

2.1 源碼引入

如果我們想更了解 Android 的構(gòu)建流程，對(duì)于相關(guān)的源碼肯定是要有所了解的。那我們?nèi)绾慰吹竭@些 Task 相關(guān)的源碼呢，我們知道 Android 是用 Gradle 進(jìn)行構(gòu)建的，也就意味著這些 task 其實(shí)都是放在 Gradle 中，我們想看 Gradle 中源碼的話，可以在 build.gradle 將 Gradle 進(jìn)行編譯。

compileOnly "com.android.tools.build:gradle:3.0.1"

編譯完之后，可以在 ApplicationTaskManager#createTasksForVariantScope 中找到創(chuàng)建這些 Task 相關(guān)的代碼，也就意味著順藤摸瓜找到這些 Task 的真正實(shí)現(xiàn)邏輯。

2.2 BuildConfig Task 詳解

這里以 BuildConfig 文件的生成為例，來梳理下如何查看某個(gè) task 的代碼邏輯。

生成 BuildConfig 文件，是通過 ApplicationTaskManager 中通過 createBuildConfigTask 來創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 task。

順著代碼邏輯，我們找到最終真正實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯的是：GenerateBuildConfig 這個(gè) task，GenerateBuildConfig 是繼承自 BaseTask，這里有個(gè)小技巧是，Task 中真正的執(zhí)行邏輯都是在帶著 @TaskAction 注解的方法上的，所以我們能很快找到對(duì)應(yīng)的 generate() 方法。可以看到生成 BuildConfig 整體的邏輯還是比較簡單的，其實(shí)就是將 build.gradle 中自帶的屬性以及我們自定義的屬性進(jìn)行讀取，然后通過 JavaWriter 生成對(duì)應(yīng)的 BuildConfig 文件。

2.3 獲取所有 task 對(duì)應(yīng)的類名

看到上面的例子，可能有些人會(huì)拋出一個(gè)疑問就是那我們?cè)趺创_定構(gòu)建中執(zhí)行的 task 具體對(duì)應(yīng)哪個(gè)類呢，這里提供一個(gè)小技巧，其實(shí)我們可以在 taskGraph 構(gòu)建完成之后，將所有 task name 以及對(duì)應(yīng)的 class 進(jìn)行打印。例如在 build.gradle 中加入這個(gè)代碼之后，我們?cè)谶\(yùn)行的時(shí)候，就會(huì)把 task 所對(duì)應(yīng)的類名也都一起打印出來。

三、構(gòu)建流程梳理

可以看到 Android 構(gòu)建中會(huì)涉及到多個(gè)工具，我們可以通過 open $ANDROID_HOME/build-tools 來查看相關(guān)的構(gòu)建工具。

四、手動(dòng)構(gòu)建 APK

最后我們通過命令行來手動(dòng)打包一個(gè)可執(zhí)行的 APK，能讓我們對(duì) APK 構(gòu)建的理解更加深入。首先需要準(zhǔn)備下 代碼、資源文件、AndroidManifest 這些構(gòu)建 APK 的必要文件。

① 通過 aapt2 compile 將 res 資源編譯成 .flat 的二進(jìn)制文件：

aapt2 compile -o build/res.zip --dir res

② 通過 aapt2 link 將 .flat 和 AndroidManifest 進(jìn)行連接，轉(zhuǎn)化成不包含 dex 的 apk 和 R.java：

aapt2 link build/res.zip -I $ANDROID_HOME/platforms/android-30/android.jar --java build --manifest AndroidManifest.xml -o build/app-debug.apk

③ 通過 javac 將 Java 文件編譯成 .class 文件：

javac -d build -cp $ANDROID_HOME/platforms/android-30/android.jar com/**/**/**/*.java

④ 通過 d8 將 .class 文件轉(zhuǎn)化成 dex 文件：

d8 --output build/ --lib $ANDROID_HOME/platforms/android-30/android.jar build/com/tencent/hockeyli/androidbuild/*.class

⑤ 合并 dex ⽂件和資源⽂件：

zip -j build/app-debug.apk build/classes.dex

⑥ 對(duì) apk 通過 apksigner 進(jìn)行簽名：

apksigner sign -ks ~/.android/debug.keystore build/appdebug.apk

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到此這篇關(guān)于一款A(yù)ndroid APK的結(jié)構(gòu)構(gòu)成解析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Android apk 結(jié)構(gòu)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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