APK构建原理解析

App的开发完成后，需要打包并上线！我打包的过程一般都是用Android Studio提供的图形化工具进行打包。那么这个打包的原理是什么呢？

先看一下一个Android工程里面都涉及到哪些资源文件：

1. 资源文件，指res下的图片、xml文件
2. 代码文件：.aidl 、java文件 、c文件、c++文件
3. 引用的库：so文件，jar文件
4. 第三方module

这么多的文件，是如何打包的一个apk里面来的呢？下面进行一个探究，看Android 官方文档给的一个打包流程图：

根据官方文档对这个流程的描述，我理解后做如下转述：

1. 编译器将我们自己的Android工程下的源码文件、资源文件、aidl文件 和 依赖的module库文件、AAR库、jar库进行编译，所有源码编译后输出DEX文件，所有其他内容转换为已编译资源。
2. 打包器将DEX文件和已编译资源文件合并成单个的apk。
3. 打包器对apk进行签名。如果是调试版本的apk用debug keystore进行签名，如果是release版本的apk用release keystore进行签名。
4. 在生成最终的apk之前，使用zipalign工具对apk进行优化，减少在设备上运行时占用的内存。

整个过程结束后，我们就可以获得debug版本的apk 或者是release版本的apk了。

那么问题来了：

1. 在这个构建流程中用到的那些工具呢？

在网上搜索资料，大部分的博客都会提到这个图片，但是我怎么也找不到这两个图片的来源。姑且按照这两张图片来看来解释上面的问题：

apk构建概览图：

apk详细构建图：

从上面的图中我看到了涉及到的工具有如下几个：merger工具、aapt、AIDL工具、apkbuilder、javac、proguard、dex、Jarsigner、zipalign…..

经过查找我发现这些工具位于sdk目录的build-tools下：

/Users/zhanggeng/android_tools/android_studio/android-sdk-macosx/build-tools/25.0.0

根据图中的流程，我来做如下解读：

Merger、aapt(Android Asset Packaging Tool)工作流程

1. Manifest Merger将项目中的所有Manifest文件合并输出至Merged Manifest文件；
2. Resources Merger将项目中的所有Resources文件合并输出至Merged Resources文件；
3. Assets Merger将项目中的所有Assets文件合并输出至Merged Assets文件；
4. aapt 把这些merged文件合并后输出文件：R.java 和 Compiled Resources文件；

AIDL转为Java文件的流程

这个过程将项目中用到的aidl文件转为Java文件

javac编译.java文件为.class文件

javac编译器将 .java 文件编译为.class文件

ProGuard 代码优化过程

ProGuard 会检测和移除封装应用中未使用的类、字段、方法和属性，包括自带代码库中的未使用项（这使其成为以变通方式解决 64k 引用限制的有用工具）。ProGuard 还可优化字节码，移除未使用的代码指令，以及用短名称混淆其余的类、字段和方法

Dex 命令工作过程

将项目中所有的.class文件进行打包生成classes.dex文件

apkbuilder 工作过程

apkbuilder 将 classes.dex文件和 上面的Compiled Resources文件打包成一个未签名的unSigned apk

JarSigner工作过程

JarSigner，把提供的keystore 和 unSigned apk进行签名

zipalign工作流程

将签名后的apk进行对齐处理。使用它的优点就是：减少程序运行时对内存的占用。

至此，我对APK的构建原理有了一个整体的认识了！

参考资源

1. 配置构建
2. Android APK打包流程
3. Android APK 编译打包流程
4. 也说 Android Apk 打包
5. 压缩代码和资源
6. 改善android性能工具篇【zipalign】
7. zipalign