基于android的app開發步驟，Android應用基礎開發入門-前端-86后生记录生活

基于android的app開發步驟，Android應用基礎開發入門

2023-12-09 阅读 29 评论 0

摘要：本文寫給Android小白，起步入門參考，不過還是喜歡從原理上盡量多講一點東西。本文從以下四個方面展開，重點介紹前3節：第一節：什么是apk？第二節：android開發工具介紹第三節：我們開發中常用的一些方法第四節ÿ

本文寫給Android小白，起步入門參考，不過還是喜歡從原理上盡量多講一點東西。

本文從以下四個方面展開，重點介紹前3節：

第一節：什么是apk？

第二節：android開發工具介紹

第三節：我們開發中常用的一些方法

第四節：使用手機調試的方法

第五節：學習方法

第一節：什么是apk？

1，APK：AndroidPackage的縮寫，即Android安裝包。

2，apk本質上就是一個zip文件，將apk后綴名改為zip，解壓以后如下：

提前爆料一下，java文件會被編譯為.dex文件，因為Android虛擬機的可執行文件為dex格式。

xml文件會被轉化成二進制文件，因為

（1）二進制格式的XML文件占用空間更小。

（2）二進制格式的XML文件解析速度更快。

所以你是無法直接通過解壓apk直接看里面的代碼或者xml的。圖片等資源是可以的，assets下面的資源也是沒問題的，具體下面再詳細的說。

下面是編譯前的源碼目錄：

apk解壓后的文件與編譯前源碼比較還是能看出一些大概來。

3，問題來了，一個apk到底是怎么生成的呢？IDE工具（eclipse或者Android Studio）或者mm命令做了哪些事情呢？

這個圖是google給出的apk打包過程，也就是IDE為我們做的事情。

（1）打包資源文件。

（2）處理aidl文件，生成相應java 文件。對于沒有使用到aidl的android工程，可以跳過此步驟。

（3）編譯工程源代碼，生成相應class 文件。

這一步調用了javac編譯工程src目錄下所有的java源文件，生成的class文件位于工程的bin\classes目錄下，上圖假定編譯工程源代碼時程序是基于android SDK開發的，實際開發過程中，也有可能會使用android NDK來編譯native代碼，因此，如果可能的話，這一步還需要使用android NDK編譯C/C++代碼，當然，編譯C/C++代碼的步驟也可以提前到第一步或第二步。通過Java Compiler編譯R.java、Java接口文件、Java源文件，生成.class文件。

（4）轉換所有class文件，生成classes.dex文件。Android虛擬機的可執行文件為dex格式，所以需要此步驟。

（5）打包生成apk。打包后的res文件夾（除res/raw資源被原裝不動地打包進APK之外）、打包后類文件（.dex文件）、libs文件（包括.so文件，當然很多工程都沒有這樣的文件，如果你不使用C/C++開發的話）、resources.arsc、assets、AndroidManifest.xml打包成apk文件。

（6）對apk文件進行簽名。

（7）對簽名后的apk文件進行處理。在 Android SDK 中包含一個名為 “zipalign” 的工具，它能夠對打包后的 app 進行優化。即對簽名后的apk進行對齊處理。

?????? 理論上來說，你可以不借助IDE，只用linux工具和命令完成整個android的打包過程。感興趣的同學可以試一試，如果你能成功，相信你對apk的打包過程已經有了十分清晰的認識。

????? 一般來說，你可以替換一些資源而不需要源碼，這是被允許的。但資源僅限于打包的時候沒有做轉化的，比如res下面的一些圖片或者視頻，音樂等資源，或者asserts下面的所有資源。步驟如下：apk改名為zip，并解壓，替換同樣規格的資源，將zip改名為apk。將apk重新進行簽名。此時這個apk就是被篡改過的apk。有同學會問，如果我想修改一些代碼中的邏輯可以么，這樣我就可以在別人的應用中植入自己的廣告了？可以的，這就需要修改其中的.dex文件，但是這個文件修改不是那么容易的，需要比較深入一些的android逆向技術。已經超過《Android應用基礎開發入門》的大綱。如果大家對這方面感興趣，可以作為一個課題專項研究。關于android逆向，大神寫的文章，有興趣的可以學習一下：https://www.52pojie.cn/thread-732298-1-1.html

第二節：android開發 工具介紹

?????? Google官方的IDE僅僅支持Android Studio，原來的時候eclipse也可以，但是在15年左右，google已經停止對eclipse的支持，這意味著，對于最新版的SDK，有可能用eclipse因為某些工具版本問題，是編譯不過去的且得不到官方的支持。

?????? 對于我們來說，就是盡量的不要用eclipse編譯，但是有一些源碼中的工程結果是eclipse的工程結構，并且還是無法用eclipse編譯的，只能用源碼mm進行編譯，這種情況依然建議使用eclipse作為編輯器，因為操作比較方便，鏈接的比較準確。在使用eclipse的時候，即使編譯不過，也請在右鍵-->>Propertytiews中選擇Android，選擇一個Android版本，這樣會能鏈接到一些Android的一些api。提高編程效率。

????? Android Studio是谷歌出品，在Android開發上有一些先天優勢，在查找類等平時開發工作中點點滴滴都會覺得方便，大家用的多了就能體會到優勢。Studio查看源碼也是非常方便，不加留意你甚至都分不清那些類自己的，那些類時Android的。下面著重介紹一下Android studio的一些用法：

?????? 為了更加全面的介紹，我用我自己實現的一些demo進行演示

1，Android Studio非常的依賴網絡，可以說，沒有網絡，AndroidStudio寸步難行。生活體驗，有網絡2分鐘能搞定的事情，如果studio由于某些原因無法直接連接網絡，那么工作量直接變為3天。而平時我們編譯工程遇到最多的問題，也是下載某個模塊卡住下載不動，下載超時等的編譯問題。

2，之所以出現上面的網絡的問題，根本原因在于AndroidStudio使用了gradle作為它的打包管理工具。喜歡gradle的人贊譽真方便，不喜歡它的人會抱怨gradle好詭異，怎么弄都不行，正所謂成也蕭何，敗也蕭何。何為gradle？gradle在apk編譯過程中做了那些事情？

????? 簡單的說，Gradle是一個構建工具，它是用來幫助我們構建app的，構建包括編譯、打包等過程。有時候

我們要自己在系統默認構建規則上做一些修改。這時候我們就要自己向Gradle”下命令“了，這時候我們就需要用Gradle能聽懂的話了，也就是Groovy。Groovy是一種基于JVM的動態語言。

????? 關于gradle還是比較復雜的，剛接觸android studio的同學會有被折磨的感覺，要學習的話也有很多的內容需要學習，這里不去系統的學習，只將我們最常用的一些代碼做簡單講解。

buildscript {

repositories {

jcenter() //構建腳本中所依賴的庫都在jcenter倉庫下載

}

dependencies {

//指定了gradle插件的版本

classpath 'com.android.tools.build:gradle:1.5.0'

? ?}

}

allprojects{

repositories{

google()

jcenter()

maven{

url"https://maven.google.com"

}

gradle.projectsEvaluated{

tasks.withType(JavaCompile){

options.compilerArgs.add('-Xbootclasspath/p:app/sdk/android.jar');

}

//指定應用插件，也就指定了編譯類型，是app還是jar，aar包

applyplugin:'com.android.application'

android{

compileSdkVersion23

buildToolsVersion"28.0.2"

useLibrary'org.apache.http.legacy'

defaultConfig{

applicationId"com.kingboard.settings"

minSdkVersion21

targetSdkVersion23

versionCode1

versionName"1.0"

}

signingConfigs{

release{

storeFilefile('../tools/platform_debug.keystore')

keyAlias'androiddebugkey'

keyPassword'android'

storePassword'android'

}

debug{

storeFilefile('../tools/platform_debug.keystore')

keyAlias'androiddebugkey'

keyPassword'android'

storePassword'android'

}

buildTypes{

release{

//混淆

minifyEnabledtrue

//移除無用的resource文件

shrinkResourcestrue

//Zipalign優化

zipAlignEnabledtrue

proguardFilesgetDefaultProguardFile('proguard-android.txt'),'proguard-rules.pro'

signingConfigsigningConfigs.release

}

debug{

minifyEnabledtrue

shrinkResourcestrue

zipAlignEnabledtrue

proguardFilesgetDefaultProguardFile('proguard-android.txt'),'proguard-rules.pro'

signingConfigsigningConfigs.debug

}

defgetLayoutLibPath(){

return"${android.getSdkDirectory().getAbsolutePath()}"+"/platforms/"+android.compileSdkVersion+"/data/layoutlib.jar"

}

dependencies{

implementationfileTree(dir:'libs',include:['*.jar'])

compileOnlyfiles('sdk/android.jar')

//implementation'com.android.support:support-v4:23.1.0'

implementation'com.android.support:support-v4:25.3.0'

implementation'com.android.support:appcompat-v7:23.1.0'

implementation'com.android.support:leanback-v17:23.1.0'

implementation'com.android.support:design:23.1.0'

implementation'com.jakewharton:butterknife:8.8.1'

annotationProcessor'com.jakewharton:butterknife-compiler:8.8.1'

implementation'me.yokeyword:fragmentation:1.3.6'

//implementationfiles('libs/mstar.jar')

//implementationfiles('libs/klog.jar')

}

????? 在這里面修改最多的，無疑就是導包了，一般來說，一個android的app，會依賴很多很多的包，很多的項目，而引用方式是極其簡單。

???????? Android studio版本更新至3.0，更新中，連帶著com.android.tools.build:gradle 工具也升級到了3.0.0，在3.0.0中使用了最新的Gralde 4.0 里程碑版本作為gradle的編譯版本，該版本gradle編譯速度有所加速，更加欣喜的是，完全支持Java8。當然，對于Kotlin的支持，在這個版本也有所體現，Kotlin插件默認是安裝的。

?????

??????? Android studio3.0中，compile依賴關系已被棄用，被implementation和api替代，provided被compile only替代，apk被runtime only替代，剩下的看名字就知道了。

????

implementation：只能在內部使用此模塊，比如我在一個libiary中使用implementation依賴了gson庫，然后我的主項目依賴了這個libiary，那么，我的主項目就無法訪問gson庫中的方法。這樣的好處是編譯速度會加快，推薦使用implementation的方式去依賴，如果你需要提供給外部訪問，那么就使用api依賴即可。如果你懶得搞懂這個關系，那么簡單，你在implementation和API之中，永遠選擇implementation，除非因為這個包編譯不過，再改為API。

compile（api）

api：跟2.x版本的 compile完全相同。用api指令編譯，libiary內部依賴對app Module 是可見的，app Module也可以使用Library內部依賴。這種是我們最常用的方式，使用該方式依賴的庫將會參與編譯和打包。

provided（compileOnly）

只在編譯時有效，不會參與打包?

可以在自己的moudle中使用該方式依賴一些比如com.android.support，gson這些使用者常用的庫，避免沖突。

apk（runtimeOnly）

只在生成apk的時候參與打包，編譯時不會參與，很少用。

testCompile（testImplementation）

testCompile 只在單元測試代碼的編譯以及最終打包測試apk時有效。

debugCompile（debugImplementation）

debugCompile 只在debug模式的編譯和最終的debug apk打包時有效

releaseCompile（releaseImplementation）

Release compile 僅僅針對Release 模式的編譯和最終的Release apk打包。

3，Android studio有非常清晰的工程Project和模塊Module的概念，看一下工程結構。

查看代碼，studio提供了這么幾種方式，我們最常用的是Android和project兩種方式。

Android：為android開發提供的瀏覽方式，好處是開發android比較方便，找文件很容易找到。

Project：這個就是文件的物理存儲路徑，有的時候也非常有用。

????

????? 我們切換到Android視圖，其中的build.gradle有一個是project，其他的每一個module對應著一個。混淆規則，proguard-rules.pro每個module對應一個。

其他的文件很簡單，一看便知。除此以外，就是沒有module的具體代碼了。

4，Android Studio 常用的快捷鍵

雙擊shift : 查找文件

Alt+Enter：提示，自動補全

Ctrl+E : 最近使用的文件

Ctrl+X：刪除一行

第三節：我們開發中常用的一些方法

1，adb命令

??? adb devices

???? adb root

???? adb pull 電視目錄?? 電腦目錄

??? adb ush? 電腦目錄電視目錄

???? mount -o remount,rw /system

?? cp：拷貝替換apk

?? adb install -r 電腦目錄

2，PackageManager方法 ActivityManager方法

?? pm install -r 電腦目錄

??? pm disable/enable com.jbd.tvwizard/.PagerActivity

??? am start? 包名

??? am start -n 包名/類名

???? am start -a action

??? am broadcast -a action --ei(es) key value

? 3, dumpsys方法

??????? dumpsys package

???????? dumpsys meminfo

???????? dumpsys activity activities | grep -E "Hist #|Stack #|Task id #"

???????? dumpsys |grep BroadcastRecord

??????? dumpsys input可以查看輸入設備使用的keylayout文件

??????? dumpsys window | grep mCurrentFocus

???? shareuserid android:sharedUserId="android.uid.system"

??? 4,app標志

?????? applicationId+簽名

5，apk安裝過程

???????? PackageManagerService是管理者，Settings中保存了應用中的各種包，整個邏輯很復雜，這里只從我們日常需要接觸的地方上，簡單了解一下apk的安裝過程。

1，應用安裝涉及到的目錄

/system/app：系統自帶的應用程序，獲得adb root 權限才能刪除//其他系統應用路徑

/data/app：用戶程序安裝的目錄。安裝時把apk文件復制到此目錄

/data/data：存放應用程序的數據

/data/dalvik-cache：將apk中的dex文件安裝到dalvik-cache目錄下(dex文件是dalvik虛擬機的可執行文件，當然，ART-Android Runtime的可執行文件格式為.oat，啟動ART時，系統會執行dex文件轉換至oat文件)

/data/system：該目錄下的packages.xml文件。類似于Window的注冊表，這個文件是解析apk時由writeLP()創建的，里面記錄了系統的permissons，以及每個apk的name，codePath，flag，ts，version，userid等信息，這些信息主要通過apk的AndroidManifest解析獲取，解析完apk后將更新信息寫入這個文件并保存到flash，下次開機的時候直接從里面讀取相關信息并添加到內存相關列表中。當有apk升級，安裝或刪除時會更新這個文件。
-/data/system/package.xml與/data/system/package.list：packages.list指定了應用的默認存儲位置/data/data/com.xxx.xxx；package.xml中包含了該應用申請的權限、簽名和代碼所在的位置等信息系，并且兩者都有同一個userld。之所以每個應用都要一個userId，是因為Android在系統設計上把每個應用當做Linux系統上的一個用戶對待，這樣就可以利用已有的Linux用戶管理機制來設計Android應用，比如應用目錄，應用權限，應用進程管理等。

2，應用安裝總體流程

1：拷貝文件到指定的目錄：
在Android系統中，apk安裝文件是會被保存起來的，默認情況下，用戶安裝的apk首先會被拷貝到/data/app目錄下，/data/app目錄是用戶有權限訪問的目錄，在安裝apk的時候會自動選擇該目錄存放用戶安裝的文件，而系統出場的apk文件則被放到了/system分區下，包括/system/app，/system/vendor/app，以及/system/priv-app等等，該分區只有ROOT權限的用戶才能訪問，這也就是為什么在沒有Root手機之前，我們沒法刪除系統出場的app的原因了。

2：解壓縮apk，創建應用的數據目錄
為了加快app的啟動速度，apk在安裝的時候，會首先將app的可執行文件dex拷貝到/data/dalvik-cache目錄，緩存起來。然后，在/data/data/目錄下創建應用程序的數據目錄(以應用的包名命名)，存放在應用的相關數據，如數據庫、xml文件、cache、二進制的so動態庫等。

由于DEX字節碼位于apk壓縮包中，因此，如果程序啟動的時候，每次都要從apk文件中解壓提取DEX字節碼，明顯效率不高，因此，Android系統設計了如下策略：

（1）創建一個"dalvik-cache"文件夾，專門存放DEX字節碼，具體位于/data/dalvik-cache

（2）系統第一次啟動時，掃描所有的預裝apk文件，提取程序的DEX字節碼，經過優化后，存放到dalvik-cache目錄中

（3）每次安裝新的apk的時候，也同樣提取DEX字節碼，優化后放入dalvik-cache目錄中

（4）用戶點擊應用圖標后，直接從dalvik-cache目錄中快速加載優化過的DEX字節碼，這樣程序就可以很快的啟動了。

因此Android正在優化的過程，也是就是提取字節碼DEX的過程。

3：解析apk的AndroidManifest.xml文件

4：顯示快捷方式。

第四節：使用手機調試的方法

1，適用場景：

????? UI實現

????? 個別android接口驗證