Android手动命令行编译APK

未来君应朋友要求，找了相关资料，让需要的朋友了解下关于手动命令编译这块！以下这盘文章中会提到APK是如何编译的？通过例子一步一步透析整个代码打包的过程。通过这篇文章，读者能够掌握打包过程和原理。

平时开发为了提高效率，大部分研发人员都喜欢使用集成开发工具，如Android Studios、Eclipse 等等。效率是提高了，但往往会忽略一些基本原理。现在我们抛开这些工具，自己通过打包命令，手动编译APK。

APK解压

不知道大家有没有了解，APK其实是一个zip格式文件。我们将一个app.apk 后缀名改成app.zip,然后用unzip 解压它。

如图所示：

解压后的得到了以下几个重要的文件。

• resources.arsc :通过AAPT编译后的资源索引表文件。

• AndroidMainfest.xml:编译后的压缩文件，包括了一些应用的信息如包名、版本号、权限、组件注册等等。

• res目录: 存放APP的资源，包括图片，字符串、布局等等文件。

• classes.dex:java 源码编译后生成的java 字节码文件。

• META-INF目录：存放的是签名信息，用来保证apk包的完整性和系统的安全。

通过以上简单的解压，简单了了解最终得到的文件，大家可以带着疑惑往下看，这些文件是怎么来的。

编译流程

我们都知道，一个基本的Android工程是由 Mainifest、Resources、Assets、Sourcescode、Libraries、等组成。那么他们是怎么构建起来的呢？看以下这张来自google官方经典的流程图。

1. 打包资源文件，生成R.java。 Application Resources 通过aapt工具生成 Compiled Resources 和R.java。

2. 编译aidl，转成java Interfaces文件。如果项目中没有aidl文件，这一步忽略。

3. 编译所有的.java 源码文件，生成.class 字节码文件。java编译器将应用源码文件 、aapt 生成的R.java、aidl编译后的 java

   编译成.class Files.

4. 转换所有class 文件，生成 .dex 文件。将工程中的编译好的.class 文件 和 第三方 类库 通过 dex 工具生成 .dex 文件。

5. 生成无签名的.apk文件。将 编译好的资源文件 、.dex 文件、通过 apkbuider 生成 .apk

6. 生成签名的.apk文件。将 无签名的apk 通过jarsigner 命令生成有签名的apk

7. 优化签名apk文件。通过zipalign 工具 将所有资源文件距离调整为4字节的整数倍，这样访问文件会更快。

--create project子命令的用法如下:

[plain] view plain copy

1. Options:

2. -n --name 应用程序的名字

3. -t --target SDK Target ID

4. -p --path 应用程序的工作目录

5. -k --package 应用程序的包名

6. -a --activity 默认创建的Activity的名字

创建的工程文件列表如下所示：

手动打包

了解打包流程后，我们通过例子手动验证一下。手动建立以下几个文件。结构如下：

android-project/

├── AndroidManifest.xml

├── gen/

├── lib/

│ └── android-support-v4.jar

├── out/

├── res/

│ ├── drawable-xhdpi/

│ │ └── icon.png

│ ├── drawable-xxhdpi/

│ │ └── icon.png

│ ├── drawable-xxxhdpi/

│ │ └── icon.png

│ └── layout/

│ └── activity_main.xml

└── src/

└── cn/

└── androidblog/

└── testbuild/

└── MainActivity.java

第一步：资源编译

使用aapt工具。aapt命令网上很多，就不说了。

jomeslu@jomeslu:~$ aapt package -f

-M AndroidManifest.xml

-I "$ANDROID_HOME/platforms/android-N/android.jar"

-S res/

-J gen/

-m

然后生成的R.java 在
gen/cn/androidblog/testbuild/R.java文件

/* AUTO-GENERATED FILE. DO NOT MODIFY.

*

* This class was automatically generated by the

* aapt tool from the resource data it found. It

* should not be modified by hand.

*/

package com.androidblog.testbuild;

public final class R {

public static final class attr {

}

public static final class drawable {

public static final int ic_launcher=0x7f020000;

}

public static final class layout {

public static final int activity_main=0x7f030000;

}

}

aapt 参数的

-f 如果编译出来的文件已经存在，强制覆盖。

-m 使生成的包的目录放在-J参数指定的目录。

-J 指定生成的R.java的输出目录

-S res文件夹路径

-A assert文件夹的路径

-M AndroidManifest.xml的路径

-I 某个版本平台的android.jar的路径

-F 具体指定apk文件的输出

关于资源编译这块涉及很多很有趣的地方。比如打包的时候，资源冲突的解决，动态修改资源的ID等等。插件化需要用到这个技术，所以会单独写一篇文章详细介绍，本文先不讲。

第二步：代码编译

通过javac 将java文件编译成.class 文件 命令如下：

jomeslu@jomeslu:~$ javac

-encoding GBK

-bootclasspath /home/jomeslu/Android/Sdk/platforms/android-22/android.jar

-d ./testBuild/out/

./testBuild/src/com/androidblog/testbuild/*.java

./testBuild/gen/com/androidblog/testbuild/*.java

-classpath ./testBuild/libs/android-support-v4.jar

在.class 在
out/cn/androidblog/testbuild/目录下

备注：javac 的参数

-g 生成所有调试信息

-g:none 不生成任何调试信息

-g:{lines,vars,source} 只生成某些调试信息

-nowarn 不生成任何警告

-verbose 输出有关编译器正在执行的操作的消息

-deprecation 输出使用已过时的 API 的源位置

-classpath <路径> 指定查找用户类文件和注释处理程序的位置

-cp <路径> 指定查找用户类文件和注释处理程序的位置

-sourcepath <路径> 指定查找输入源文件的位置

-bootclasspath <路径> 覆盖引导类文件的位置

-extdirs <目录> 覆盖所安装扩展的位置

-endorseddirs <目录> 覆盖签名的标准路径的位置

-proc:{none,only} 控制是否执行注释处理和/或编译。

-processor [,,...] 绕过默认的搜索进程

-processorpath <路径> 指定查找注释处理程序的位置

-parameters 生成元数据以用于方法参数的反射

-d <目录> 指定放置生成的类文件的位置

-s <目录> 指定放置生成的源文件的位置

-h <目录> 指定放置生成的本机标头文件的位置

-implicit:{none,class} 指定是否为隐式引用文件生成类文件

-encoding <编码> 指定源文件使用的字符编码

-source <发行版> 提供与指定发行版的源兼容性

-target <发行版> 生成特定 VM 版本的类文件

-profile <配置文件> 请确保使用的 API 在指定的配置文件中可用

-version 版本信息

-help 输出标准选项的提要

-A关键字[=值] 传递给注释处理程序的选项

-X 输出非标准选项的提要

-J<标记> 直接将 <标记> 传递给运行时系统

-Werror 出现警告时终止编译

@<文件名> 从文件读取选项和文件名

第三步：生成.dex文件

将工程out目录下的所有文件编译成classes.dex文件。通过dex工具编译,详细的dx命令去网上查查。

jomeslu@jomeslu:~$ ./dx

--dex --output=./testBuild/out/classes.dex

./testBuild/out/cn/androidblog/testbuild/

例如：使用Android SDK提供的dx.bat命令行脚本生成classes.dex文件将工程bin目录下的class文件编译成classes.dex，Android虚拟机只能执行dex文件!

使用Android SDK提供的aapt.exe生成资源包文件（包括res、assets、androidmanifest.xml等）

利用AndroidSDK提供的apkbuilder工具生成未签名的APK文件

第四步：生成APK文件

这个阶段要分两步走 :1.资源文件初始包 2.加入classes.dex

1. 资源文件初始包

   jomeslu@jomeslu:~$ aapt package -f

   -M AndroidManifest.xml

   -I /home/jomeslu/Android/Sdk/platforms/android-22/android.jar

   -S res/

   -F out/testbuildresc.apk

2. 用apkbuilder工具 将testbuildresc.apk加入classes.dex文件

   jomeslu@jomeslu:~$ apkbuilder ./testbuild/out/testbuild_unsinger.apk

   -v

   -u

   -z ./testbuild/out/testbuildresc.apk

   -f ./testbuild/out/classes.dex

   -rf ./testbuild/src

   -nf ./testbuild/libs

   -rj ./testbuild/libs

第五步：加入签名

大家都知道apk都是必须加入签名的，不管是debug的签名还是公开版的签名，都需要安装，否者是不能安装使用的。

注:1,如果需要将so文件打包进apk，一定要加上-nf参数

2,如果第三方jar包里含有图片资源,一定要加上-rj参数,不然jar包里资源文件解不出来,程序会因为无法引用资源而报错!

SDK 提供了一个的debug key,路径在
~/.android/debug.keystore.

默认的签名信息如下

Key password: android

Keystore password: android

Key alias: androiddebugkey

所以用JDK提供的工具jarsigner 进行签名

jomeslu@jomeslu:~$ jarsigner -verbose

-keystore ~/.android/debug.keystore

-storepass android

-keypass android

./testbuild/out/testbuild.apk

androiddebugkey

这样,APK就已经完成了签名。

第六步：对签名的APK优化

例如：

这是最后一步了，APK签名完成后，需要对未压缩的数据进行4个字节的边界对齐。这样提高了APK的性能，主要体现在文件的操作、资源的读取等等。使用Zipalign工具帮我们处理这样的事情。

jomeslu@jomeslu:~$ zipalign

-f 4 ./testbuild/out/testbuild.apk ./testbuild/out/testbuild-optimizated.apk

总结

打包过程是很好理解的。总结以下的3个部分

1. 资源的编译

2. 编译java源码，生成.class

3. 打包和优化APK

好了，打包就先介绍道这里，希望对刚好需要的朋友有帮助，部分截图是Ubuntu乌班图系统，熟悉Android源码开发和研究中底层的朋友不会陌生！喜欢研究源码的童鞋可以看看源码如何下载和编译，这个过程也是以前源生系统开发的经典之一！

好了，今天未来君Android部分的分享就到这里！