APK文件结构

1、APK文件结构

apk文件,即Android application package文件。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,后缀名为.apk,其中包含了应用的二进制代码、资源、配置文件等。APK文件其实是zip格式,但后缀名被修改为apk,在Android 系统安装时,APK程序会被存放在系统默认的APP 目录中。

assets目录:存放需要打包到APK中的静态文件
lib目录:程序依赖的native库
res目录:存放应用程序的资源
META-INF目录:存放应用程序签名和证书的目录
AndroidManifest.xml:应用程序的配置文件
classes.dex:dex可执行文件
resources.arsc:资源配置文件

1、assets目录

用于存放需要打包到APK中的静态文件,和res的不同点在于,assets目录支持任意深度的子目录,用户可以根据自己的需求任意部署文件夹架构,而且res目录下的文件会在.R文件中生成对应的资源ID,assets不会自动生成对应的ID,访问的时候需要AssetManager类。

2、lib目录

这里存放应用程序依赖的native库文件,一般是用C/C++编写,这里的lib库可能包含4中不同类型,根据CPU型号的不同,大体可以分为ARM,ARM-v7a,MIPS,X86,分别对应着ARM架构,ARM-V7架构,MIPS架构和X86架构,这些so库在APK包中的构成如下图:
tNPpTg.png

3、res目录

res是resource的缩写,这个目录存放资源文件,存在这个文件夹下的所有文件都会映射到Android工程的.R文件中,生成对应的ID,访问的时候直接使用资源ID即R.id.filename,res文件夹下可以包含多个文件夹,其中anim存放动画文件;drawable目录存放图像资源;layout目录存放布局文件;values目录存放一些特征值,colors.xml存放color颜色值,dimens.xml定义尺寸值,string.xml定义字符串的值,styles.xml定义样式对象;xml文件夹存放任意xml文件,在运行时可以通过Resources.getXML()读取;raw是可以直接复制到设备中的任意文件,他们无需编译。

4、META-INF目录

保存应用的签名信息,签名信息可以验证APK文件的完整性。AndroidSDK在打包APK时会计算APK包中所有文件的完整性,并且把这些完整性保存到META-INF文件夹下,应用程序在安装的时候首先会根据META-INF文件夹校验APK的完整性,这样就可以保证APK中的每一个文件都不能被篡改。以此来确保APK应用程序不被恶意修改或者病毒感染,有利于确保Android应用的完整性和系统的安全性。META-INF目录下包含的文件有CERT.RSA,CERT.DSA,CERT.SF和MANIFEST.MF,其中CERT.RSA是开发者利用私钥对APK进行签名的签名文件,CERT.SF,MANIFEST.MF记录了文件中文件的SHA-1哈希值。

5、AndroidManifest.xml

Android应用程序的配置文件,是一个用来描述Android应用“整体资讯”的设定文件,简单来说,相当于Android应用向Android系统“自我介绍”的配置文件,Android系统可以根据这个“自我介绍”完整地了解APK应用程序的资讯,每个Android应用程序都必须包含一个AndroidManifest.xml文件,且它的名字是固定的,不能修改。我们在开发Android应用程序的时候,一般都把代码中的每一个Activity,Service,Provider和Receiver在AndroidManifest.xml中注册,只有这样系统才能启动对应的组件,另外这个文件还包含一些权限声明以及使用的SDK版本信息等等。程序打包时,会把AndroidManifest.xml进行简单的编译,便于Android系统识别,编译之后的格式是AXML格式,如图所示:
tNPsjP.png

6、classes.dex

传统的Java程序,首先先把Java文件编译成class文件,字节码都保存在了class文件中,Java虚拟机可以通过解释执行这些class文件。而Dalvik虚拟机是在Java虚拟机进行了优化,执行的是Dalvik字节码,而这些Dalvik字节码是由Java字节码转换而来,一般情况下,Android应用在打包时通过AndroidSDK中的dx工具将Java字节码转换为Dalvik字节码。dx工具可以对多个class文件进行合并,重组,优化,可以达到减小体积,缩短运行时间的目的。

7、resources.arsc

用来记录资源文件和资源ID之间的映射关系,用来根据资源ID寻找资源。Android的开发是分模块的,res目录专门用来存放资源文件,当在代码中需要调用资源文件时,只需要调用findviewbyId()就可以得到资源文件,每当在res文件夹下放一个文件,aapt就会自动生成对应的ID保存在.R文件,我们调用这个ID就可以,但是只有这个ID还不够,.R文件只是保证编译程序不报错,实际上在程序运行时,系统要根据ID去寻找对应的资源路径,而resources.arsc文件就是用来记录这些ID和资源文件位置对应关系的文件。

2、APK安装流程

1、复制APK到/data/app目录下,解压并扫描安装包。
2、资源管理器解析APK里的资源文件。
3、解析AndroidManifest文件,并在/data/data/44、目录下创建对应的应用数据目录。
5、然后对dex文件进行优化(odex),并保存在dalvik-cache目录下。
6、将AndroidManifest文件解析出的四大组件信息注册到PackageManagerService中。
7、安装完成后,发送广播。