APK安装包的内容及其安装过程原理详解

一. APK安装包文件简介

APK是Android Package的缩写，即Android application package文件或Android安装包。每个要安装到Android平台的应用都要被编译打包为一个单独的文件，扩展名为 .apk。APK文件是用专业软件eclipse编译生成的文件包，其中包含了应用的二进制代码、资源、配置文件等。通过将APK文件直接传到Android手机中执行即可安装。APK文件其实就是zip格式，但其扩展名被改为apk，在Windows下用解压软件WinRAR/WinZIP/7-Zip可以直接打开。解压后，你会看到有几个文件和文件夹。一个典型的APK文件通常有下列内容组成：
   AndroidManifest.xml  程序全局配置文件
   classes.dex                Dalvik字节码
   resources.arsc           编译后的二进制资源文件
   META-INF\                 该目录下存放的是签名信息
   res\                           该目录存放资源文件
   assets\                      该目录可以存放一些配置文件

下面对这些文件和目录做些基本的注释和介绍：
  1、AndroidManifest.xml
   该文件是每个apk应用程序都必须包含的文件，它描述了应用程序的名字、版本、权限、引用的库文件等等信息。
  2、classes.dex文件 
   classes.dex是java源码编译后生成的java字节码文件。dex是Dalvik VM executes的全称，即Android Dalvik执行程序。利用解析工具可以将其转换成java来加以阅读和理解。
  3、resources.arsc 
   编译后的二进制资源文件。在做主题美化时要常与这个文件打交道。
  4、META-INF目录 
   META-INF目录下存放的是签名信息，有三个签名文件，用来保证apk包的完整性和系统的安全。在eclipse编译生成一个apk包时，会对所有要打包的文件做一个校验计算，并把计算结果放在META-INF目录下。这就保证了apk包里的文件不能被随意替换。比如拿到一个apk包后，如果想要替换里面的一幅图片，一段代码， 或一段版权信息，想直接解压缩、替换再重新打包，基本是不可能的。如此一来就给病毒感染和恶意修改增加了难度，有助于保护系统的安全。
  5.res目录 
   res目录存放资源文件。包括图片，字符串等等。res下有若干个子目录，主要为drawable，layout，xml。
解包后，几乎所有可能的修改和编辑工作基本都在这里。汉化ROM的主要工作就在这里。汉化ROM实际上就是汉化所有的apk应用程序的字符文件。
  6、assets目录
   assets目录可以存放一些配置文件，这些文件的内容在程序运行过程中可以通过相关的API获得。 

下面以“设置”应用程序Settings.apk为例。用WinRAR打开文件后，看到以上介绍的六项内容。现在，即使你已经对文件解压，你还是无法直接阅读每个文件的内容。为了读出这些文件的内容，从而进行进一步的修改和编辑，你就必须具有相应的工具了。

二、packagelnstaller原理简述

应用安装是智能机的主要特点，即用户可以把各种应用（如游戏等）安装到手机上，并可以对其进行卸载等管理*作。APK是Android Package的缩写，即Android安装包。APK是类似Symbian Sis或Sisx的文件格式。通过将APK文件直接传到Android模拟器或Android手机中执行即可安装。

Android应用安装有如下四种方式

    1.系统应用安装――开机时完成，没有安装界面

    2.网络下载应用安装――通过market应用完成，没有安装界面

    3.ADB工具安装――没有安装界面。

    4.第三方应用安装――通过SD卡里的APK文件安装，有安装界面，由packageinstaller.apk应用处理安装及卸载过程的界面。

应用安装的流程及路径

   应用安装涉及到如下几个目录：

   system/app:系统自带的应用程序，无法删除。

   data/app  :用户程序安装的目录，有删除权限。安装时把APK文件复制到此目录。

   data/data :存放应用程序的数据。

   data/dalvik-calche:将APK中的dex文件安装到此目录下。（dex为dalvik虚拟机的可执行文件）

安装过程：复制APK安装包到data/app目录下，解压并扫描安装包，把dex文件(Dalvik字节码)保存到dalvik-cache目录，并data/data目录下创建对应的应用数据目录。

卸载过程：删除安装过程中在上述三个目录下创建的文件及目录。

三、系统应用安装：

PackageManagerService处理各种应用的安装，卸载，管理等工作，开机时由systemServer启动此服务

(源文件路径：android\frameworks\base\services\java\com\android\server\PackageManagerService.java)

PackageManagerService服务启动的流程：

1.首先扫描安装“system\framework”目录下的jar包

   1.scanDirLI(mFrameworkDir,PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM,scanMode | SCAN_NO_DEX);

   2.第二步扫描安装“system\app”目录下的各个系统应用

       scanDirLI(mSystemAppDir,PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM, scanMode);

   3.第三步扫描“data\app”目录，即用户安装的第三方应用

    scanDirLI(mAppInstallDir, 0, scanMode);

   4.第四步扫描" data\app-private"目录，即安装DRM保护的APK文件（目前没有遇到过此类的应用）。

    scanDirLI(mDrmAppPrivateInstallDir,0, scanMode | SCAN_FORWARD_LOCKED);