Android应用程序包扫描过程源码分析

在Android服务之PackageManagerService启动源码分析中介绍了PackageManagerService服务的整个启动过程，启动过程相对来说较为简单，就是构造一个PackageManagerService对象，然后注册到ServiceManager进程中，只是PackageManagerService对象的构造过程比较复杂，任务比较繁重，在前面介绍PackageManagerService构造过程中，介绍到PackageManagerService会扫描系统指定目录下的Apk文件，本文就结合源代码详细介绍PackageManagerService对Apk的整个扫描过程。

private void scanDirLI(File dir, int flags, int scanMode, long currentTime) {String[] files = dir.list();if (files == null) {Log.d(TAG, "No files in app dir " + dir);return;}int i;for (i=0; i<files.length; i++) {File file = new File(dir, files[i]);//如果不是apk文件，则跳过继续扫描if (!isPackageFilename(files[i])) {continue;}//解析扫描到的apk文件PackageParser.Package pkg = scanPackageLI(file,flags|PackageParser.PARSE_MUST_BE_APK, scanMode, currentTime);//如果是系统分区内的无效安装包，则删除该apk文件if (pkg == null && (flags & PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM) == 0 &&mLastScanError == PackageManager.INSTALL_FAILED_INVALID_APK) {Slog.w(TAG, "Cleaning up failed install of " + file);file.delete();}}}

该函数用于扫描指定目录下的Apk文件，函数实现比较简单，就是遍历目录下的以.apk为后缀的安装包文件，然后调用另一个scanDirLI函数来对每一个Apk文件进行解析。扫描每个Apk包括两个步骤：

首先是解析Apk中的AndroidManifest.xml文件，然后是更新每一个安装包在PackageManagerService中的设置信息。

private PackageParser.Package scanPackageLI(File scanFile,int parseFlags, int scanMode, long currentTime) {mLastScanError = PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED;String scanPath = scanFile.getPath();parseFlags |= mDefParseFlags;//使用PackageParser对象来解析apk安装包PackageParser pp = new PackageParser(scanPath);pp.setSeparateProcesses(mSeparateProcesses);pp.setOnlyCoreApps(mOnlyCore);//解析当前扫描的apk文件，得到描述apk信息的PackageParser.Package对象final PackageParser.Package pkg = pp.parsePackage(scanFile,scanPath, mMetrics, parseFlags);if (pkg == null) {mLastScanError = pp.getParseError();return null;}// /data/app/.delrecord文件用于记录删除的安装包File delRecord = new File("/data/app/.delrecord");//如果当前apk文件位于"/system/preloadapp"目录下，并且安装包删除记录文件存在if(isPreloadApp(scanFile.getParent()) && delRecord.exists()){//如果当前apk安装包曾经安装过，但已经被删除，则直接返回该apk的描述对象if(isDeleteApp(pkg.packageName))return pkg;}

这部分内容就是对每一个Apk文件的扫描过程，使用PackageParser对象来解析每一个Apk拥有的AndroidManifest.xml文件。

//更新系统中的安装包信息PackageSetting ps = null;PackageSetting updatedPkg;synchronized (mPackages) {//mSettings.mRenamedPackages中保存了所有安装包的名字变更，以键值对的形式保存安装包新的包名和原始包名： newName-oldNameString oldName = mSettings.mRenamedPackages.get(pkg.packageName);if (pkg.mOriginalPackages != null && pkg.mOriginalPackages.contains(oldName)) {//mSettings.mPackages中保存了所有安装包的设置信息，以键值对的形式保存每个apk包的包名和设置：name-PackageSetting，这里通过旧包名从mSettings.mPackages中取出该apk原始的PackageSetting对象ps = mSettings.peekPackageLPr(oldName);}//如果没有原始包设置PackageSetting，则使用apk的当前包名来获取其对应的PackageSettingif (ps == null) {ps = mSettings.peekPackageLPr(pkg.packageName);}//mSettings.mDisabledSysPackages中保存了所有已替换的安装包的设置信息，以键值对的形式保存每个apk包的包名和设置：name-PackageSetting，使用包名从mSettings.mDisabledSysPackages中取得对应的PackageSetting对象updatedPkg = mSettings.getDisabledSystemPkgLPr(ps != null ? ps.name : pkg.packageName);}//如果是系统安装包if (updatedPkg != null && (parseFlags&PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM) != 0) {//如果apk的路径已经更改if (ps != null && !ps.codePath.equals(scanFile)) {//判断当前apk版本号是否小于原始版本if (pkg.mVersionCode < ps.versionCode) {// 系统包已经是最新版本，且安装路径不匹配，忽略mLastScanError = PackageManager.INSTALL_FAILED_DUPLICATE_PACKAGE;return null;} else {//更新安装包到系统分区中synchronized (mPackages) {// 从PackageManagerService的安装包列表中删除该包mPackages.remove(ps.name);}//创建安装参数InstallArgsInstallArgs args = createInstallArgs(packageFlagsToInstallFlags(ps),ps.codePathString, ps.resourcePathString, ps.nativeLibraryPathString);synchronized (mInstaller) {//清空dex文件及安装包的挂载点args.cleanUpResourcesLI();}synchronized (mPackages) {mSettings.enableSystemPackageLPw(ps.name);}}}}if (updatedPkg != null) {parseFlags |= PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM;}//安装包校验if (!collectCertificatesLI(pp, ps, pkg, scanFile, parseFlags)) {Slog.w(TAG, "Failed verifying certificates for package:" + pkg.packageName);return null;}//先前安装过相同包名的apk，但现在作为系统apk来安装boolean shouldHideSystemApp = false;if (updatedPkg == null && ps != null&& (parseFlags & PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR) != 0 && !isSystemApp(ps)) { //apk签名匹配，如果失败，清空apk文件及其数据if (compareSignatures(ps.signatures.mSignatures, pkg.mSignatures)!= PackageManager.SIGNATURE_MATCH) {deletePackageLI(pkg.packageName, true, 0, null, false);ps = null;} else {//签名匹配成功 //如果新增的系统apk版本低于先前安装的apk版本if (pkg.mVersionCode < ps.versionCode) {shouldHideSystemApp = true;} else {//更新系统apk程序，但保持应用数据不变InstallArgs args = createInstallArgs(packageFlagsToInstallFlags(ps),ps.codePathString, ps.resourcePathString, ps.nativeLibraryPathString);synchronized (mInstaller) {args.cleanUpResourcesLI();}}}}if (ps != null && !ps.codePath.equals(ps.resourcePath)) {parseFlags |= PackageParser.PARSE_FORWARD_LOCK;}String codePath = null;String resPath = null;if ((parseFlags & PackageParser.PARSE_FORWARD_LOCK) != 0) {if (ps != null && ps.resourcePathString != null) {resPath = ps.resourcePathString;} else {// Should not happen at all. Just log an error.Slog.e(TAG, "Resource path not set for pkg : " + pkg.packageName);}} else {resPath = pkg.mScanPath;}codePath = pkg.mScanPath;// Set application objects path explicitly.setApplicationInfoPaths(pkg, codePath, resPath);//调用另一个scanPackageLI函数PackageParser.Package scannedPkg = scanPackageLI(pkg, parseFlags, scanMode| SCAN_UPDATE_SIGNATURE, currentTime);if (shouldHideSystemApp) {synchronized (mPackages) {grantPermissionsLPw(pkg, true);mSettings.disableSystemPackageLPw(pkg.packageName);}}return scannedPkg;}

这部分是Apk安装信息的更新过程。Apk文件的扫描过程就是对Apk包中的AndroidManifest文件的解析过程

public Package parsePackage(File sourceFile, String destCodePath,DisplayMetrics metrics, int flags) {mParseError = PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED;mArchiveSourcePath = sourceFile.getPath();if (!sourceFile.isFile()) {Slog.w(TAG, "Skipping dir: " + mArchiveSourcePath);mParseError = PackageManager.INSTALL_PARSE_FAILED_NOT_APK;return null;}if (!isPackageFilename(sourceFile.getName())&& (flags&PARSE_MUST_BE_APK) != 0) {if ((flags&PARSE_IS_SYSTEM) == 0) {Slog.w(TAG, "Skipping non-package file: " + mArchiveSourcePath);}mParseError = PackageManager.INSTALL_PARSE_FAILED_NOT_APK;return null;}XmlResourceParser parser = null;AssetManager assmgr = null;Resources res = null;boolean assetError = true;try {//创建一个资源管理器对象assmgr = new AssetManager();int cookie = assmgr.addAssetPath(mArchiveSourcePath);if (cookie != 0) {res = new Resources(assmgr, metrics, null);assmgr.setConfiguration(0, 0, null, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,Build.VERSION.RESOURCES_SDK_INT);//使用XML解析器打开AndroidManifest.xml文件parser = assmgr.openXmlResourceParser(cookie, ANDROID_MANIFEST_FILENAME);assetError = false;} else {Slog.w(TAG, "Failed adding asset path:"+mArchiveSourcePath);}} catch (Exception e) {Slog.w(TAG, "Unable to read AndroidManifest.xml of "+ mArchiveSourcePath, e);}if (assetError) {if (assmgr != null) assmgr.close();mParseError = PackageManager.INSTALL_PARSE_FAILED_BAD_MANIFEST;return null;}String[] errorText = new String[1];Package pkg = null;Exception errorException = null;try {//解析AndroidManifest.xml文件，得到Package对象pkg = parsePackage(res, parser, flags, errorText);} catch (Exception e) {errorException = e;mParseError = PackageManager.INSTALL_PARSE_FAILED_UNEXPECTED_EXCEPTION;}if (pkg == null) {if (!mOnlyCoreApps || mParseError != PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED) {if (errorException != null) {Slog.w(TAG, mArchiveSourcePath, errorException);} else {Slog.w(TAG, mArchiveSourcePath + " (at "+ parser.getPositionDescription()+ "): " + errorText[0]);}if (mParseError == PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED) {mParseError = PackageManager.INSTALL_PARSE_FAILED_MANIFEST_MALFORMED;}}parser.close();assmgr.close();return null;}parser.close();assmgr.close();pkg.mPath = destCodePath;pkg.mScanPath = mArchiveSourcePath;pkg.mSignatures = null;return pkg;}

该函数根据Apk包路径创建一个对应的资源管理器对象AssetManager，通过该对象来访问Apk包中的资源信息，包括AndroidManifest.xml文件。

parser = assmgr.openXmlResourceParser(cookie, ANDROID_MANIFEST_FILENAME);

通过资源管理器对象打开AndroidManifest.xml文件并且得到XML解析器。接着调用parsePackage函数开始解析AndroidManifest文件。在了解整个解析过程前，先认识一下Android定义的一些用于管理Apk信息的数据结构。

Package用于描述一个Apk的信息，一个Apk应用程序可能包括一系列的Activity，Service，Provider等组件，在Package中同样定义了对应的数据结构来保存这些组件信息。

这里不在沾上整个解析过程的源代码，只介绍解析过程使用的方法及数据结构。在

frameworks/base/core/res/res/values/attrs_manifest.xml文件中定义了AndroidManifest文件中的各个标签或属性

通过遍历AndroidManifest文件，并匹配对应的标签来读取指定标签的属性值，各个标签属性读取方式如下：

TypedArray sa = res.obtainAttributes(attrs,com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest);pkg.mVersionCode = sa.getInteger(com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_versionCode, 0);pkg.mVersionName = sa.getNonConfigurationString(com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_versionName, 0);

res是Resources对象，通过Resources对象的obtainAttributes方法来读取指定标签的属性内容，比如这里读取AndroidManifest标签的属性

最后根据属性名称从TypedArray中读取对应属性值，各个标签下的属性名称在frameworks/base/core/res/res/values/attrs_manifest.xml文件已经定义。下表为各个标签对应的解析函数:

 

 

 

application

parseApplication()

activity

parseActivity()

intent-filter

parseIntent()

meta-data

parseMetaData()

receiver

parseActivity()

service

parseService()

provider

parseProvider()

activity-alias

parseActivityAlias()

meta-data

parseMetaData()

uses-library

parseApplication()

uses-package

parseApplication()

permission-group

parsePermissionGroup()

permission

parsePermission()

permission-tree

parsePermissionTree()

uses-permission

parsePackage()

uses-configuration

parsePackage()

uses-feature

parsePackage()

uses-sdk

parsePackage()

supports-screens

parsePackage()

protected-broadcast

parsePackage()

instrumentation

parseInstrumentation()

original-package

parsePackage()

adopt-permissions

parsePackage()

uses-gl-texture

parsePackage()

compatible-screens

parsePackage()

eat-comment

parsePackage()

在Package类中为每个标签定义了对应的数据结构来保存数据信息，解析XML的目的就是读取AndroidManifest文件中的内容到Package对象中。

Package成员

定义的属性

XML中的标签

mVersionCode

AndroidManifest

versionCode

versionName

sharedUserId

sharedUserLabel

installLocation

 

 

manifest

mVersionName

mSharedUserId

mSharedUserLabel

installLocation

applicationInfo

AndroidManifestApplication

application

创建PermissionGroup对象并将信息保存该对象的成员Info中，同时将创建的PermissionGroup对象添加到permissionGroups中

AndroidManifestPermissionGroup

 

permission-group

创建Permission对象并将信息保存该对象的成员Info中，同时将创建的Permission对象添加到permissions中

AndroidManifestPermission

permission

创建Permission对象并将信息保存该对象的成员Info中，同时将创建的Permission对象添加到permissions中

AndroidManifestPermissionTree

 

permission-tree

requestedPermissions 保存权限名称

AndroidManifestUsesPermission

 

uses-permission

requestedPermissionsRequired

创建ConfigurationInfo对象，并将信息保存到该对象中，同时将该对象添加到configPreferences中

AndroidManifestUsesConfiguration

uses-configuration

创建FeatureInfo对象，并将信息保存到该对象中，同时将该对象添加到reqFeatures中

AndroidManifestUsesFeature

uses-feature

applicationInfo.targetSdkVersion

AndroidManifestUsesSdk

uses-sdk

applicationInfo

AndroidManifestSupportsScreens

supports-screens

protectedBroadcasts

AndroidManifestProtectedBroadcast

protected-broadcast

instrumentation

AndroidManifestInstrumentation

instrumentation

mOriginalPackages

AndroidManifestOriginalPackage

original-package

mAdoptPermissions

AndroidManifestOriginalPackage

adopt-permissions

mAppMetaData

AndroidManifestMetaData

meta-data

usesLibraries

usesOptionalLibraries

AndroidManifestUsesLibrary

uses-library

activities

AndroidManifestActivityAlias

activity-alias

AndroidManifestActivity

activity

receivers

AndroidManifestActivity

receiver

services

AndroidManifestService

service

providers

 

provider