我们平时都是用Android Studio进行Android应用的开发,Android Studio构建APK是通过调用Gradle脚本实现的,而Gradle脚本最终是通过调用Android SDK Build Tools里的各种命令行工具实现的。
下面尝试直接用Build Tools构建一个极简的Hello World APK,了解一下这个过程和各个工具的基本用法。
整个构建过程大致分为以下几步:
- 用aapt2编译资源文件,生成中间二进制文件
- 用aapt2链接合并中间文件,生成不包含代码的APK,并生成R.java
- 用javac编译java源文件,得到.class java字节码文件
- 用d8将.class编译成DEX字节码文件
- 将DEX文件导入APK中
- 对APK进行签名
创建项目源文件
项目的目录结构及文件源码如下:
D:\helloworld>tree /F
│ AndroidManifest.xml
│
├─compiled
│
├─java
│ └─com
│ └─cdjtest
│ └─helloworld
│ MainActivity.java
│
└─res
├─drawable
│ ic_launcher.png
│
├─layout
│ activity_main.xml
│
└─values
strings.xml
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AndroidManifest.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.cdjtest.helloworld">
<application
android:allowBackup="true"
android:icon="@drawable/ic_launcher"
android:label="@string/app_name"
android:theme="@android:style/Theme">
<activity android:name=".MainActivity">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN" />
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
</intent-filter>
</activity>
</application>
</manifest>
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MainActivity.java
package com.cdjtest.helloworld;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
public class MainActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
}
}
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activity_main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TextView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:gravity="center"
android:text="Hello World!"/>
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strings.xml
<resources>
<string name="app_name">helloworld</string>
</resources>
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用aapt2编译资源文件
先设置一下环境变量,将Build Tools 28.0.3的路径加到PATH中,方便调用
D:\helloworld>set PATH=%PATH%;$ANDROID_HOME%\build-tools\28.0.3\
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编译res目录下的3个资源文件,生成.flat中间二进制文件
D:\helloworld>aapt2 compile res\values\strings.xml -o compiled\
D:\helloworld>aapt2 compile res\layout\activity_main.xml -o compiled\
D:\helloworld>aapt2 compile res\drawable\ic_launcher.png -o compiled\
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链接.flat文件,生成helloworld.unsigned.apk(还未包含DEX字节码),--java java
参数指定在java目录生成R.java文件,和MainActivity.java在同一目录
D:\helloworld>aapt2 link -o helloworld.unsigned.apk ^
-I %ANDROID_HOME%\platforms\android-28\android.jar ^
compiled\values_strings.arsc.flat ^
compiled\layout_activity_main.xml.flat ^
compiled\drawable_ic_launcher.png.flat ^
--manifest AndroidManifest.xml --java java\
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用javac和d8编译源码
用javac将MainActivity.java和R.java编译成.class文件
D:\helloworld>javac java\com\cdjtest\helloworld\*.java -classpath %ANDROID_HOME%\platforms\android-28\android.jar
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用d8将.class编译成classes.dex
,(d8和dx的对比可参考Jake大神的这篇文章)
D:\helloworld>d8 --lib %ANDROID_HOME%\platforms\android-28\android.jar --release --output . java\com\cdjtest\helloworld\*.class
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将classes.dex
导入APK中
D:\helloworld>aapt add helloworld.unsigned.apk classes.dex
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APK签名
用zipalign优化APK,主要作用是内存对齐,提高运行时读取资源的效率
D:\helloworld>zipalign -p 4 helloworld.unsigned.apk helloworld.unsigned.aligned.apk
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用JDK自带的keytool工具生成keystore文件my-release-key.jks
D:\helloworld>keytool -genkey -v -keystore my-release-key.jks -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 10000 -alias my-alias
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用apksigner和my-release-key.jks
签名APK,生成helloworld-release.apk
D:\helloworld>apksigner sign --ks my-release-key.jks --out helloworld-release.apk helloworld.unsigned.aligned.apk
Keystore password for signer #1:
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最终的目录结构:
D:\helloworld>tree /F
│ AndroidManifest.xml
│ classes.dex
│ helloworld-release.apk
│ helloworld.unsigned.aligned.apk
│ helloworld.unsigned.apk
│ my-release-key.jks
│
├─compiled
│ drawable_ic_launcher.png.flat
│ layout_activity_main.xml.flat
│ values_strings.arsc.flat
│
├─java
│ └─com
│ └─cdjtest
│ └─helloworld
│ MainActivity.class
│ MainActivity.java
│ R$drawable.class
│ R$layout.class
│ R$string.class
│ R.class
│ R.java
│
└─res
├─drawable
│ ic_launcher.png
│
├─layout
│ activity_main.xml
│
└─values
strings.xml
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安装APK
D:\helloworld>adb install helloworld-release.apk
Success
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成功运行屏幕中间可见"Hello World!"。