1.Android Studio安裝

下載地址：https://developer.android.google.cn/studio/
android studio安裝完后要在安裝jdk（1.8）和sdk版本（24）

2.目錄分析

榕樹(shù)目錄結(jié)構(gòu).png

3.app目錄分析

build 編譯后的文件存在的位置（包括最終生成的apk也在這里面）
libs 依賴的庫(kù)所在的位置（jar和aar）
src 源代碼所在的目錄
src/main 主要代碼所在位置
src/main/assets android中附帶的一些文件
src/main/java java代碼所在的位置
src/main/jniLibs jni的一些動(dòng)態(tài)庫(kù)所在的默認(rèn)位置（.so文件）
src/main/res android資源文件的所在位置
src/main/AndroidManifest.xml 清單文件
build.gradle 和這個(gè)項(xiàng)目有關(guān)的gradle配置，相當(dāng)于這個(gè)項(xiàng)目的Makefile，一些項(xiàng)目的依賴就寫(xiě)在這里
proguard.pro 代碼混淆配置文件

4.gradle

build.gradle（Project）.png

build.gradle(Moudle).png

1.android{}
是Android插件提供的一個(gè)擴(kuò)展類型，可以讓我們自定義Android Gradle工程，是Android Gradle工程配置的唯一入口。
2.compileSdkVersion
是編譯所依賴的Android SDK的版本，這里是API Level。
3.buildToolsVersion
是構(gòu)建該Android工程所用構(gòu)建工具的版本。
4.defaultConfig{}
defaultConfig是默認(rèn)的配置，它是一個(gè)ProductFlavor。ProductFlavor允許我們根據(jù)不同的情況同時(shí)生成多個(gè)不同的apk包。
5.applicationId
配置我們的包名，包名是app的唯一標(biāo)識(shí)，其實(shí)他跟AndroidManifest里面的package是可以不同的，他們之間并沒(méi)有直接的關(guān)系。
package指的是代碼目錄下路徑；applicationId指的是app對(duì)外發(fā)布的唯一標(biāo)識(shí)，會(huì)在簽名、申請(qǐng)第三方庫(kù)、發(fā)布時(shí)候用到。
6.minSdkVersion
是支持的Android系統(tǒng)的api level，這里是15，也就是說(shuō)低于Android 15版本的機(jī)型不能使用這個(gè)app。
7.targetSdkVersion
表明我們是基于哪個(gè)Android版本開(kāi)發(fā)的，這里是22。
8.versionName
表明我們的app應(yīng)用的版本名稱，一般是發(fā)布的時(shí)候?qū)懺赼pp上告訴用戶的
9.versionCode
表明我們的app應(yīng)用的版本，一般app升級(jí)基于versionCode（應(yīng)用市場(chǎng)）
10.multiDexEnabled
用于配置該BuildType是否啟用自動(dòng)拆分多個(gè)Dex的功能。一般用程序中代碼太多，超過(guò)了65535個(gè)方法的時(shí)候。
11.ndk{}
多平臺(tái)編譯，生成有so包的時(shí)候使用，包括四個(gè)平臺(tái)'armeabi', 'x86', 'armeabi-v7a', 'mips'。一般使用第三方提供的SDK的時(shí)候，可能會(huì)附帶so庫(kù)。
12.manifestPlaceholders
占位符，我們可以通過(guò)它動(dòng)態(tài)配置AndroidManifest文件一些內(nèi)容

builde(module).png

image.png

image.png

image.png

5.文件編譯及打包

Make Project：編譯Project下所有Module，一般是自上次編譯后Project下有更新的文件，不生成apk。
Clean Project：刪除之前編譯后的編譯文件，并重新編譯整個(gè)Project，比較花費(fèi)時(shí)間，不生成apk。
Rebuild Project：先執(zhí)行Clean操作，刪除之前編譯的編譯文件和可執(zhí)行文件，然后重新編譯新的編譯文件，不生成apk，這里效果其實(shí)跟Clean Project是一致的，這個(gè)不知道Google搞什么鬼～～
Build APK：前面4個(gè)選項(xiàng)都是編譯，沒(méi)有生成apk文件，如果想生成apk，需要點(diǎn)擊Build APK。
Generate Signed APK：生成有簽名的apk。
打包過(guò)程
不管使用什么IDE，Android 打包生成Apk主要都是由以下幾步完成：

1、根據(jù)資源文件和AndroidManifest.xml生成R.java文件

2、處理aidl，生成對(duì)應(yīng)的java文件，如果沒(méi)有aidl，則跳過(guò)

3、編譯工程源碼（主項(xiàng)目，庫(kù)）src目錄下所有的源碼，同時(shí)上邊生成的R.java和aidl生成的java文件也會(huì)被編譯生成相應(yīng)的class文件

4、將第3步生成的class文件打包生成.dex文件

5、將資源文件打包，生成初始的apk

6、將第4步生成的.dex文件加入到apk中生成未簽名的包

7、apk簽名

一、生成R.java
R.java對(duì)于Android開(kāi)發(fā)同學(xué)，肯定非常熟悉，它是一個(gè)非常重要的一個(gè)類，并且它是自動(dòng)生成的，主要是包含了res目錄下所有資源的ID，我們可以在程序中通過(guò)它來(lái)獲取資源ID，然后通過(guò)Android Api來(lái)獲取具體的資源。
TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.tv_text);
tv.setText(R.string.app_name);
R.java是由SDK中提供的aapt(sdk/build-tools/ 中對(duì)應(yīng)的版本下，本文使用的26.0.2，那么具體的路徑就是sdk/build-tools/26.0.2)工具生成的。
二、javac 編譯所有java文件
這一步其實(shí)就是使用jdk的javac將項(xiàng)目中所有的java文件編譯成class文件。
三、打包生成.dex文件
dex文件是Android虛擬機(jī)可運(yùn)行文件，可以使用dx工具生成。
dx工具會(huì)將上一步app/src/main/build/中生成的class文件全部打包，得到classes.dex，apk包中包含的classes.dex就是這樣生成的，當(dāng)然實(shí)際項(xiàng)目可能類會(huì)很多，但是過(guò)程是一樣的。
有了classes.dex，開(kāi)始要打包apk了
四、打包資源文件
apk包中的資源文件都是經(jīng)過(guò)編譯過(guò)的，是二進(jìn)制文件。我們還是使用aapt工具：
將AndroidManifest.xml與res目錄除了assets目錄以為的文件進(jìn)行編譯，生成resource.arsc和若干二進(jìn)制的xml文件。
資源ID和資源文件的對(duì)應(yīng)關(guān)系都是在resource.arsc中的。這些文件都會(huì)被打包到res.apk中。
五、將.dex打包到apk
直接使用apkbuilder的實(shí)現(xiàn)類，該類是sdk/tools/lib/sdklib.jar文件中的
com.android.sdklib.build.ApkBuilderMain
如果沒(méi)有出錯(cuò)，會(huì)在out目錄下得到app.apk，解壓后可以看到classes文件以及被打進(jìn)去了。
到此，已經(jīng)得到了未簽名的apk,剩下的就是apk簽名了。
六、簽名apk
apk用安裝必須要簽名，我們使用jarsigner給apk手動(dòng)簽名

APK文件結(jié)構(gòu)和安裝過(guò)程
APK文件結(jié)構(gòu)
Android應(yīng)用是用Java編寫(xiě)的，利用Android SDK編譯代碼，并且把所有的數(shù)據(jù)和資源文件打包成一個(gè)APK (Android Package）文件，這是一個(gè)后綴名為.apk的壓縮文件，APK文件中包含了一個(gè)Android應(yīng)用程序的所有內(nèi)容，是Android平臺(tái)用于安裝應(yīng)用程序的文件。APK就是一個(gè)zip壓縮包，解開(kāi)這個(gè)APK包我們可以看到以下的結(jié)構(gòu)：

image

1.   assets目錄：用于存放需要打包到APK中的靜態(tài)文件，和res的不同點(diǎn)在于，assets目錄支持任意深度的子目錄，用戶可以根據(jù)自己的需求任意部署文件夾架構(gòu)，而且res目錄下的文件會(huì)在.R文件中生成對(duì)應(yīng)的資源ID，assets不會(huì)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的ID，訪問(wèn)的時(shí)候需要AssetManager類。
   
   

2.   lib目錄：這里存放應(yīng)用程序依賴的native庫(kù)文件，一般是用C/C++編寫(xiě)，這里的lib庫(kù)可能包含4中不同類型，根據(jù)CPU型號(hào)的不同，大體可以分為ARM，ARM-v7a，MIPS，X86，分別對(duì)應(yīng)著ARM架構(gòu)，ARM-V7架構(gòu)，MIPS架構(gòu)和X86架構(gòu)，這些so庫(kù)在APK包中的構(gòu)成如下圖Figure2：
   
   

image

其中，不同的CPU架構(gòu)對(duì)應(yīng)著不同的目錄，每個(gè)目錄中可以放很多對(duì)應(yīng)版本的so庫(kù)，且這個(gè)目錄的結(jié)構(gòu)固定，用戶只能按照這個(gè)目錄存放自己的so庫(kù)。目前市場(chǎng)上使用的移動(dòng)終端大多是基于ARM或者ARM-V7a架構(gòu)的，X86和MIPS架構(gòu)的移動(dòng)智能終端比較少，所以有些應(yīng)用程序lib目錄下只包含armeabi目錄或者armeabi-v7a目錄，也就是說(shuō)，這四個(gè)目錄要根據(jù)CPU的架構(gòu)來(lái)選，而市面上ARM架構(gòu)的手機(jī)占大多數(shù)，所以一般的APK只包含ARM和ARM-V7a的so。

3.   res目錄：res是resource的縮寫(xiě)，這個(gè)目錄存放資源文件，存在這個(gè)文件夾下的所有文件都會(huì)映射到Android工程的.R文件中，生成對(duì)應(yīng)的ID，訪問(wèn)的時(shí)候直接使用資源ID即R.id.filename，res文件夾下可以包含多個(gè)文件夾，其中anim存放動(dòng)畫(huà)文件；drawable目錄存放圖像資源；layout目錄存放布局文件；values目錄存放一些特征值，colors.xml存放color顏色值，dimens.xml定義尺寸值，string.xml定義字符串的值，styles.xml定義樣式對(duì)象；xml文件夾存放任意xml文件，在運(yùn)行時(shí)可以通過(guò)Resources.getXML()讀?。籸aw是可以直接復(fù)制到設(shè)備中的任意文件，他們無(wú)需編譯。
   
   

4.   META-INF目錄：保存應(yīng)用的簽名信息，簽名信息可以驗(yàn)證APK文件的完整性。AndroidSDK在打包APK時(shí)會(huì)計(jì)算APK包中所有文件的完整性，并且把這些完整性保存到META-INF文件夾下，應(yīng)用程序在安裝的時(shí)候首先會(huì)根據(jù)META-INF文件夾校驗(yàn)APK的完整性，這樣就可以保證APK中的每一個(gè)文件都不能被篡改。以此來(lái)確保APK應(yīng)用程序不被惡意修改或者病毒感染，有利于確保Android應(yīng)用的完整性和系統(tǒng)的安全性。META-INF目錄下包含的文件有CERT.RSA，CERT.DSA，CERT.SF和MANIFEST.MF，其中CERT.RSA是開(kāi)發(fā)者利用私鑰對(duì)APK進(jìn)行簽名的簽名文件，CERT.SF，MANIFEST.MF記錄了文件中文件的SHA-1哈希值。
   
   

5.   AndroidManifest.xml：是Android應(yīng)用程序的配置文件，是一個(gè)用來(lái)描述Android應(yīng)用“整體資訊”的設(shè)定文件，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于Android應(yīng)用向Android系統(tǒng)“自我介紹”的配置文件，Android系統(tǒng)可以根據(jù)這個(gè)“自我介紹”完整地了解APK應(yīng)用程序的資訊，每個(gè)Android應(yīng)用程序都必須包含一個(gè)AndroidManifest.xml文件，且它的名字是固定的，不能修改。我們?cè)陂_(kāi)發(fā)Android應(yīng)用程序的時(shí)候，一般都把代碼中的每一個(gè)Activity，Service，Provider和Receiver在AndroidManifest.xml中注冊(cè)，只有這樣系統(tǒng)才能啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的組件，另外這個(gè)文件還包含一些權(quán)限聲明以及使用的SDK版本信息等等。程序打包時(shí)，會(huì)把AndroidManifest.xml進(jìn)行簡(jiǎn)單的編譯，便于Android系統(tǒng)識(shí)別，編譯之后的格式是AXML格式，如下圖Figure3所示：
   
   

6.   classes.dex：
   
   

傳統(tǒng)的Java程序，首先先把Java文件編譯成class文件，字節(jié)碼都保存在了class文件中，Java虛擬機(jī)可以通過(guò)解釋執(zhí)行這些class文件。而Dalvik虛擬機(jī)是在Java虛擬機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化，執(zhí)行的是Dalvik字節(jié)碼，而這些Dalvik字節(jié)碼是由Java字節(jié)碼轉(zhuǎn)換而來(lái)，一般情況下，Android應(yīng)用在打包時(shí)通過(guò)AndroidSDK中的dx工具將Java字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為Dalvik字節(jié)碼。dx工具可以對(duì)多個(gè)class文件進(jìn)行合并，重組，優(yōu)化，可以達(dá)到減小體積，縮短運(yùn)行時(shí)間的目的

7.   resources.arsc：用來(lái)記錄資源文件和資源ID之間的映射關(guān)系，用來(lái)根據(jù)資源ID尋找資源。Android的開(kāi)發(fā)是分模塊的，res目錄專門(mén)用來(lái)存放資源文件，當(dāng)在代碼中需要調(diào)用資源文件時(shí)，只需要調(diào)用findviewbyId()就可以得到資源文件，每當(dāng)在res文件夾下放一個(gè)文件，aapt就會(huì)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的ID保存在.R文件，我們調(diào)用這個(gè)ID就可以，但是只有這個(gè)ID還不夠，.R文件只是保證編譯程序不報(bào)錯(cuò)，實(shí)際上在程序運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)要根據(jù)ID去尋找對(duì)應(yīng)的資源路徑，而resources.arsc文件就是用來(lái)記錄這些ID和資源文件位置對(duì)應(yīng)關(guān)系的文件。
   
   

APK安裝過(guò)程
首先，復(fù)制APK安裝包到/data/app下，然后校驗(yàn)APK的簽名是否正確，檢查APK的結(jié)構(gòu)是否正常，進(jìn)而解壓并且校驗(yàn)APK中的dex文件，確定dex文件沒(méi)有被損壞后，再把dex優(yōu)化成odex，使得應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)間加快，同時(shí)在/data/data目錄下建立于APK包名相同的文件夾，如果APK中有l(wèi)ib庫(kù)，系統(tǒng)會(huì)判斷這些so庫(kù)的名字，查看是否以lib開(kāi)頭，是否以.so結(jié)尾，再根據(jù)CPU的架構(gòu)解壓對(duì)應(yīng)的so庫(kù)到/data/data/packagename/lib下。

APK安裝的時(shí)候會(huì)把DEX文件解壓并且優(yōu)化為odex
odex在原來(lái)的dex文件頭添加了一些數(shù)據(jù)，在文件尾部添加了程序運(yùn)行時(shí)需要的依賴庫(kù)和輔助數(shù)據(jù)，使得程序運(yùn)行速度更快。