一、APK安裝原理

二、APP啟動(dòng)流程優(yōu)化

三、Android App 的安裝過(guò)程

在分析安裝過(guò)程之前，需要先了解一下 Android 項(xiàng)目是如何經(jīng)過(guò)編譯->打包生成最終的?.apk?格式的安裝包颅崩。谷歌有一張官方圖片來(lái)描述?apk?的打包流程，如下圖所示蕊苗。

一個(gè)完整的 Android 項(xiàng)目可能包含多個(gè)?module沿后，而從宏觀上看每一個(gè)?module?中的內(nèi)容可以分為?2?部分：Resources?資源文件、Java?或者?Kotlin?源代碼岁歉。因此整個(gè)項(xiàng)目的編譯打包過(guò)程也是針對(duì)這?2?部分來(lái)完成得运。

編譯階段

Resources?資源文件

資源文件包括項(xiàng)目中?res?目錄下的各種?XML?文件膝蜈、動(dòng)畫(huà)、drawable?圖片熔掺、音視頻等饱搏。AAPT?工具負(fù)責(zé)編譯項(xiàng)目中的這些資源文件，所有資源文件會(huì)被編譯處理置逻，XML?文件（drawable?圖片除外）會(huì)被編譯成二進(jìn)制文件推沸，所以解壓?apk?之后無(wú)法直接打開(kāi)?XML?文件。但是?assets?和?raw?目錄下的資源并不會(huì)被編譯券坞，會(huì)被原封不動(dòng)的打包到?apk?壓縮包中鬓催。

資源文件編譯之后的產(chǎn)物包括兩部分：resources.arsc?文件和一個(gè)?R.java。前者保存的是一個(gè)資源索引表恨锚，后者定義了各個(gè)資源?ID?常量宇驾。這兩者結(jié)合就可以在代碼中找到對(duì)應(yīng)的資源引用

源碼部分

項(xiàng)目中的源代碼首先會(huì)通過(guò)?javac?編譯為?.class?字節(jié)碼文件，然后這些?.class?文件連同依賴(lài)的三方庫(kù)中的?.class?文件一同被?dx?工具優(yōu)化為?.dex?文件猴伶。如果有分包课舍，那么也可能會(huì)生成多個(gè)?.dex?文件。

實(shí)際上源代碼文件也包括?AIDL?接口文件編譯之后生成的?.java?文件他挎，Android?項(xiàng)目中如果包含?.aidl?接口文件筝尾，這些?.aidl?文件會(huì)被編譯成?.java?文件。

打包階段

最后使用工具?APK Builder?將經(jīng)過(guò)編譯之后的?resource?和?.dex?文件一起打包到?apk?中办桨，實(shí)際上被打包到?apk?中的還有一些其他資源筹淫，比如?AndroidManifest.xml?清單文件和三方庫(kù)中使用的動(dòng)態(tài)庫(kù)?.so?文件。

apk?創(chuàng)建好之后呢撞，還不能直接使用损姜。需要使用工具?jarsigner?對(duì)其進(jìn)行簽名，因?yàn)?Android?系統(tǒng)不會(huì)安裝沒(méi)有進(jìn)行簽名的程序殊霞。簽名之后會(huì)生成?META_INF?文件夾薛匪，此文件夾中保存著跟簽名相關(guān)的各個(gè)文件。

CERT.SF：生成每個(gè)文件相對(duì)的密鑰

MANIFEST.MF：數(shù)字簽名信息

xxx.SF：這是?JAR?文件的簽名文件

xxx.DSA：對(duì)輸出文件的簽名和公鑰脓鹃。

但是實(shí)際打包過(guò)程還會(huì)多一步?apk?優(yōu)化操作。就是使用工具?zipalign?對(duì)?apk?中的未壓縮資源（圖片古沥、視頻等）進(jìn)行對(duì)齊操作瘸右，讓資源按照?4?字節(jié)的邊界進(jìn)行對(duì)齊。這種思想同?Java?對(duì)象內(nèi)存布局中的對(duì)齊空間非常類(lèi)似岩齿，主要是為了加快資源的訪問(wèn)速度太颤。如果每個(gè)資源的開(kāi)始位置都是上一個(gè)資源之后的?4n?字節(jié)，那么訪問(wèn)下一個(gè)資源就不用遍歷盹沈，直接跳到?4n?字節(jié)處判斷是不是一個(gè)新的資源即可龄章。

至此一個(gè)完整的?apk?安裝包就創(chuàng)建成功吃谣，一個(gè)完整的?apk?解壓縮之后的內(nèi)容如下所示：

PMS安裝過(guò)程概覽

當(dāng)我們點(diǎn)擊某一個(gè)?App 安裝包進(jìn)行安裝時(shí)，首先會(huì)彈出一個(gè)系統(tǒng)界面指示我們進(jìn)行安裝操作做裙。這個(gè)界面是 Android Framework 中預(yù)置的一個(gè) Activity—PackageInstallerActivity.java岗憋。當(dāng)點(diǎn)擊安裝后，PackageInstallerActivity 最終會(huì)將所安裝的 apk 信息通過(guò) PackageInstallerSession 傳給 PMS锚贱，具體方法在 commitLocked 方法中仔戈，

圖中的?mPm 就是系統(tǒng)服務(wù) PackageManagerService。installStage 方法就是正式開(kāi)始 apk 的安裝過(guò)程拧廊。

整個(gè)?apk 的安裝過(guò)程可以分為兩大步：

拷貝安裝包监徘；

裝載代碼。

拷貝安裝包

從?installStage 方法開(kāi)始看起

圖中?1?處創(chuàng)建了類(lèi)型為?INIT_COPY?的?Message吧碾。

圖中?2?處創(chuàng)建?InstallParams凰盔，并傳入安裝包的相關(guān)數(shù)據(jù)。

Message?發(fā)送出去之后倦春，由?PMS?的內(nèi)部類(lèi)?PackageHandler?接收并處理户敬，

可以看出在?copyApk?方法中調(diào)用了?doCopyApk?方法，doCopyAPk?方法中主要做了?3?件事情：

圖中?1?處創(chuàng)建存儲(chǔ)安裝包的目標(biāo)路徑溅漾，實(shí)際上是?/data/app/?應(yīng)用包名目錄山叮；

圖中?2?處調(diào)用服務(wù)的?copyPackage?方法將安裝包?apk?拷貝到目標(biāo)路徑中；

圖中?3?處將?apk?中的動(dòng)態(tài)庫(kù)?.so?文件也拷貝到目標(biāo)路徑中添履。

裝載代碼

圖中?1?處執(zhí)行預(yù)安裝操作屁倔，主要是檢查安裝包的狀態(tài)，確保安裝環(huán)境正常暮胧，如果安裝環(huán)境有問(wèn)題會(huì)清理拷貝文件锐借。

圖中?2?處是真正的安裝階段，installPackageTraceLI?方法中添加跟蹤?Trace往衷，然后調(diào)用?installPackageLI?方法進(jìn)行安裝钞翔。

圖中?3?處處理安裝完成之后的操作。

圖中?1?處調(diào)用?PackageParser?的?parsePackage?方法解析?apk?文件席舍，主要是解析?AndroidManifest.xml?文件布轿，將結(jié)果記錄在?PackageParser.Package?中。我們?cè)谇鍐挝募新暶鞯?Activity来颤、Service?等組件就是在這一步中被記錄到系統(tǒng)?Framework?中汰扭，后續(xù)才可以通過(guò)?startActivity?或者?startService?啟動(dòng)相應(yīng)的活動(dòng)或者服務(wù)。

圖中?2?處對(duì)?apk?中的簽名信息進(jìn)行驗(yàn)證操作福铅。collectCertificates?做簽名驗(yàn)證萝毛，collectManifestDigest?主要是做包的項(xiàng)目清單摘要的收集，主要適合用來(lái)比較兩個(gè)包的是否一樣滑黔。如果我們?cè)O(shè)備上已經(jīng)安裝了一個(gè)?debug?版本的?apk笆包，再次使用一個(gè)?release?版本的?apk?進(jìn)行覆蓋安裝時(shí)环揽，會(huì)在這一步驗(yàn)證失敗，最終導(dǎo)致安裝失敗庵佣。

圖中?3?處時(shí)執(zhí)行?dex?優(yōu)化歉胶，實(shí)際為?dex2oat?操作，用來(lái)將?apk?中的?dex?文件轉(zhuǎn)換為?oat?文件秧了。

圖中?4?處調(diào)用?installNewPackageLI?方法執(zhí)行新?apk?的安裝操作

installNewPackageLI?方法負(fù)責(zé)完成最后的?apk?安裝過(guò)程跨扮，具體代碼如下：

解釋說(shuō)明：

scanPackageLI?繼續(xù)掃描解析?apk?安裝包文件，保存?apk?相關(guān)信息到?PMS?中验毡，并創(chuàng)建?apk?的?data?目錄衡创，具體路徑為?/data/data/應(yīng)用包名。

updateSettingsLI?如果安裝成功晶通，更新系統(tǒng)設(shè)置中的應(yīng)用信息璃氢，比如應(yīng)用的權(quán)限信息。

deletePackageLI?如果安裝失敗狮辽，則將安裝包以及各種緩存文件刪除

至此整個(gè)?apk?的安裝過(guò)程結(jié)束一也，實(shí)際上安裝成功之后，還會(huì)發(fā)送一個(gè)?App?安裝成功的廣播?ACTION_PACKAGE_ADDED喉脖。手機(jī)桌面應(yīng)用注冊(cè)了這個(gè)廣播椰苟，當(dāng)接收到應(yīng)用安裝成功之后，就將?apk?的啟動(dòng)?icon?顯示在桌面上树叽。

總結(jié)

這節(jié)課主要介紹了一個(gè)?Android?項(xiàng)目從編譯成?apk?文件舆蝴，然后被安裝到手機(jī)設(shè)備上的簡(jiǎn)要過(guò)程。其中編譯分?2?塊內(nèi)容：資源?+?源代碼题诵。并且生成?apk?之后還要經(jīng)過(guò)簽名洁仗、對(duì)齊等操作。apk?安裝也分?2?塊進(jìn)行：安裝包拷貝和代碼裝載性锭。

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