从构建工具看 Android APK 编译打包流程(上)

简介: 在Android Studio中,我们几乎每天都在用run,generate APK等功能。

前言


在Android Studio中,我们几乎每天都在用run,generate APK等功能。


那你有没有想过这其中的原理呢?比如编译打包的流程?AAPT是什么?这其中有哪些task会执行?


今天就和大家一起去探索下Android中编译打包的那些事儿。


粗谈构建流程


对于编译打包过程,Android官网上有一张图做了简单介绍:


24.png


图画的比较简单,标出了大体流程,可以发现整个构建流程大概分为两部分:编译(Compile),打包(Package)


  • 编译


编译过程就是将 java文件 编译成 class文件,最后优化成 dex文件


  • 打包


打包流程就是将DEX文件和编译后的资源组合成单个APK,并且签名,生成最终的APK。


在这些工作中会有很多工具来辅助完成,比如AAPT,aidl,javac,apk builder 等等。


那在Android Studio中,又是由谁来调度这些工具的呢?Gradle构建工具。


也就是说,在我们点击 generate APK 之后,Gradle就会执行一系列的约定好的 task,每个task有自己的构建工作,按照编译打包的顺序,分别调用具体的工具,最终组织起了整个构建流程。


Gradle Task


在Android Studio中,我们运行一个debug包,Build控制台上就可以看到所有的构建相关task:


Starting Gradle Daemon...
Gradle Daemon started in 902 ms
> Task :app:preBuild UP-TO-DATE
> Task :app:preDebugBuild UP-TO-DATE
> Task :app:compileDebugAidl NO-SOURCE
> Task :app:compileDebugRenderscript NO-SOURCE
> Task :app:generateDebugBuildConfig UP-TO-DATE
> Task :app:checkDebugAarMetadata UP-TO-DATE
> Task :app:generateDebugResValues UP-TO-DATE
> Task :app:generateDebugResources UP-TO-DATE
> Task :app:mergeDebugResources UP-TO-DATE
> Task :app:createDebugCompatibleScreenManifests UP-TO-DATE
> Task :app:extractDeepLinksDebug UP-TO-DATE
> Task :app:processDebugMainManifest
> Task :app:processDebugManifest
> Task :app:javaPreCompileDebug UP-TO-DATE
> Task :app:mergeDebugNativeDebugMetadata NO-SOURCE
> Task :app:mergeDebugShaders UP-TO-DATE
> Task :app:compileDebugShaders NO-SOURCE
> Task :app:generateDebugAssets UP-TO-DATE
> Task :app:mergeDebugAssets UP-TO-DATE
> Task :app:compressDebugAssets UP-TO-DATE
> Task :app:processDebugJavaRes NO-SOURCE
> Task :app:mergeDebugJniLibFolders UP-TO-DATE
> Task :app:mergeDebugNativeLibs UP-TO-DATE
> Task :app:stripDebugDebugSymbols NO-SOURCE
> Task :app:validateSigningDebug UP-TO-DATE
> Task :app:mergeLibDexDebug
> Task :app:processDebugManifestForPackage
> Task :app:processDebugResources
> Task :app:compileDebugKotlin UP-TO-DATE
> Task :app:compileDebugJavaWithJavac UP-TO-DATE
> Task :app:compileDebugSources UP-TO-DATE
> Task :app:mergeDebugJavaResource UP-TO-DATE
> Task :app:dexBuilderDebug
> Task :app:mergeExtDexDebug
> Task :app:mergeProjectDexDebug
> Task :app:packageDebug
> Task :app:assembleDebug
BUILD SUCCESSFUL in 22s
27 actionable tasks: 10 executed, 17 up-to-date


我精简了下,留下了比较重要的task:


//aidl 转换aidl文件为java文件
> Task :app:compileDebugAidl
//生成BuildConfig文件
> Task :app:generateDebugBuildConfig
//获取gradle中配置的资源文件
> Task :app:generateDebugResValues
// merge资源文件
> Task :app:mergeDebugResources
// merge assets文件
> Task :app:mergeDebugAssets
> Task :app:compressDebugAssets
// merge所有的manifest文件
> Task :app:processDebugManifest
//AAPT 生成R文件
> Task :app:processDebugResources
//编译kotlin文件
> Task :app:compileDebugKotlin
//javac 编译java文件
> Task :app:compileDebugJavaWithJavac
//转换class文件为dex文件
> Task :app:dexBuilderDebug
//打包成apk并签名
> Task :app:packageDebug


这里涉及到的代码很多,今天就不详细说了,task主要涉及到的工具和功能我已经标注上了,下面就具体说说编译打包流程


(感兴趣的朋友可以自己看看源码,查看gradle源码的方法我也放到文末的附目录了)


aidl(编译aidl文件)


对于AIDL,大家应该都很熟悉,它是一种用于进程间通信的接口文件。


其实它是Google为了帮助我们进行进程间通信的简便写法,最后还是需要被解析编译为java文件,而做这个工作的就是aidl工具,存在于sdk/build-tools目录。


主要的工作就是将项目中的aidl文件编译为java文件


生成BuildConfig文件,资源文件


在引入Gradle编译工具之后,Apk的打包流程就多了这么一步,生成BuildConfig文件和资源文件


也就是会根据build.gradle里面配置的内容生成相应的java代码或者res代码。简单举个例子:


//build.gradle
    buildTypes {
        debug{
            buildConfigField("boolean", "ISDEBUG", "true")
            resValue "string", "TestName", "love1"
        }
        release {
            buildConfigField("boolean", "ISDEBUG", "false")
            resValue "string", "TestName", "love2"
        }
    }
    //BuildConfig.java
    public final class BuildConfig {
    // Field from build type: debug
    public static final boolean ISDEBUG = true;
 }
 R.string.TestName


merge 资源文件


这一步就是合并res资源文件,assets文件,manifest文件。


因为在项目中会依赖不同的库、组件,也会有多渠道的需求,所以merge这一步操作就是将不同地方的资源文件进行整合。


多个manifest文件需要整理成一个完整的文件,所以如果有属性冲突这一步就会报错。资源文件也会整理分类到不同的分辨率目录中。


AAPT/AAPT2(打包资源文件)


然后就是打包资源文件,涉及到的工具是AAPT。


AAPT,全称Android Asset Packaging Tool,所以这个构建工具就是用来打包资源文件的。


资源文件包括:图片,res目录下的xml文件,AndroidManifest.xml文件;


处理资源文件主要包括两步:


  • 1、编译:将资源文件编译为二进制格式。


把所有的Android资源文件进行解析,生成扩展名为.flat的二进制文件。比如是png图片,那么就会被压缩处理,采用.png.flat的扩展名。


  • 2、链接:合并所有已编译的文件并打包到一个软件包中。


首先,这一步会生成辅助文件,比如R.java(R文件),R文件大家应该都比较熟悉,就是一个资源索引文件,我们平时引用也都是通过R.的方式引用资源id。


最后,会将R文件和之前的二进制文件进行打包,打包到一个APK压缩包(没有dex文件、没有签名)。


再扩展一个问题,关于AAPT2。(之前有朋友面试遇到问这个的,真是问的比较细啊😢,所以这里就提一嘴)


Android Gradle插件 3.0.0 及更高版本默认情况下会启用 AAPT2,而老版本的AAPT已经被弃用,那么AAPT2到底优化改进了什么呢?


  • 1、链接过程优化


在AAPT中是没有链接功能的,会将所有的资源进行编译生成压缩包。这样处理方式有个缺点就是每次编译都要全量编译。


所以在AAPT2中用到链接的功能,当修改了某个资源文件之后,只需要重新编译这个改变的文件,然后与其他资源进行链接即可,支持了增量更新,大大提升了效率。


  • 2、行为变化


对一些行为进行了优化,一些错误的元素以前不会报错,只会警告或者忽略,现在会直接报错,保证程序正确运行。比如


1)、在以前的AAPT版本,Android 清单文件中出现错误的节点元素只会被忽略或警告,而AAPT2开始会对这些节点进行报错,比如:


<activity android:name=".MainActivity">
     <action android:name="android.intent.action.TEST" />
</activity>
AndroidManifest.xml:15: error: unknown element <action> found.


2)、在AAPT2中,无法通过name属性指明资源类型了,需要单独使用type属性:


<item name="attr/my_attr">@color/pink</item>
    // 修改为
    <item type="attr" name="my_attr">@color/pink</item>


3)、ForegroundLinearLayout(前景色相关)属性限制严格


foregroundInsidePadding属性,不属于android命名空间,所以AAPT2的改进就是对于这个属性使用更加严格了,原来使用android:foregroundInsidePadding的时候会被忽略,现在会报错,需要改为foregroundInsidePadding。


4)、@ 资源引用符号使用严格


对于遗漏或者错误引用@(资源引用符号)时候,AAPT2会报错。


5)、库配置不正确


当某些库创建过程中R文件字段声明为final会导致报错,AAPT2就会对这种情况进行优化。


目录
相关文章
|
1月前
|
Android开发
Android面试之Activity启动流程简述
Android面试之Activity启动流程简述
77 6
|
29天前
|
XML 前端开发 Android开发
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
|
1月前
|
消息中间件 Android开发 索引
Android面试高频知识点(4) 详解Activity的启动流程
Android面试高频知识点(4) 详解Activity的启动流程
27 3
|
1月前
|
XML 前端开发 Android开发
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
25 2
|
1月前
|
XML 前端开发 Android开发
Android View的绘制流程和原理详细解说
Android View的绘制流程和原理详细解说
39 3
|
1月前
|
Android开发
Android面试之Activity启动流程简述
Android面试之Activity启动流程简述
18 0
|
2月前
|
消息中间件 Android开发 索引
Android面试高频知识点(4) 详解Activity的启动流程
讲解Activity的启动流程了,Activity的启动流程相对复杂一下,涉及到了Activity中的生命周期方法,涉及到了Android体系的CS模式,涉及到了Android中进程通讯Binder机制等等, 首先介绍一下Activity,这里引用一下Android guide中对Activity的介绍:
50 4
|
2月前
|
Android开发 开发者
Android面试之Activity启动流程简述
每个Android开发者都熟悉的Activity,但你是否了解它的启动流程呢?本文将带你深入了解。启动流程涉及四个关键角色:Launcher进程、SystemServer的AMS、应用程序的ActivityThread及Zygote进程。核心在于AMS与ActivityThread间的通信。文章详细解析了从Launcher启动Activity的过程,包括通过AIDL获取AMS、Zygote进程启动以及ActivityThread与AMS的通信机制。接着介绍了如何创建Application及Activity的具体步骤。整体流程清晰明了,帮助你更深入理解Activity的工作原理。
53 0
|
3月前
|
Android开发
我的Android进阶修炼:安卓启动流程之init(1)
本文深入分析了Android系统中的init进程,包括其源码结构、主要功能以及启动流程的详细注解,旨在帮助读者理解init作为用户空间的1号进程在Android启动过程中的关键作用。
67 1
|
3月前
|
Java Android开发 Windows
使用keytool查看Android APK签名
本文介绍了如何使用Windows命令行工具和keytool查看APK的签名信息,并提供了使用AOSP环境中的signapk.jar工具对APK进行系统签名的方法。
386 0
使用keytool查看Android APK签名