一、APK 的結構
文件
META-INF
:簽名文件res
:資源文件resources.arsc
:資源映射文件assets
:資產目錄AndroidManifest.xml
:會經過 aapt 的編譯的
二、加密方式
??對稱加密
: 加密和解密的秘鑰使用的是同一個 例如:DES、3DES、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6 和 AES
??非對稱加密算法
: 公開密鑰與私有密鑰是一對,如果用公開密鑰對數據進行加密, 只有用對應的私有密鑰才能解密;如果用私有密鑰對數據進行加密,那么只有用 對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰,所以這種 算法叫作非對稱加密算法
三、Dex格式解析
??dex文件是Android系統的可執行文件,包含應用程序的全部操作指令以及運行時數據。
??當java程序編譯成class后,還需要使用dx工具將所有的class文件整合到一個dex文件,目的是其中各個類能夠共享數據,在一定程度上降低了冗余,同時也是文件結構更加經湊,實驗表明,dex文件是傳統jar文件大小的50%左右。
1、文件布局
??dex 文件可以分為3個模塊,頭文件
、索引區
、數據區
。頭文件概況的描述了整個 dex 文件的分布,包括每一個索引區的大小跟偏移。索引區表示每個數據的標識,索引區主要是指向數據區的偏移。
我們可以使用16進制查看工具打開一個dex來同步分析。(建議使用010Editor)。
1598320740980
010Editor 中除了數據區(data)沒有顯示出來,其他區段都有顯示,另外 link_data 在此處被定為 map_list
magic 魔數:8個字節 = 4個字節魔數 + 4個字節文件格式/版本號
checksum :校驗碼
signature :簽名
fileSize :文件大小
- aapt :會把 application Resources 編譯成 R.java 和 Compiled Resources。 Compiled Resources 命名為 .ap_ 文件。
- zipalign(resource mode):壓縮時會進行
四字節對齊
,優點:apk 運行快,RAM 內存減小。
打包流程
- 1、
資源文件
通過aapt 工具
生產 R.java 文件,xx.aidl 文件
通過aidl 工具
生成 java 文件;- 2、把 Java 文件和上面生成的 Java 和通過
java 編譯工具
并并編譯成class 文件
;- 3、通過
dx.bat
工具把 class 文件生產dex 文件
;- 4、把資源文件(Resources)包和 dex 文件壓縮成
apk 包
;- 5、最后包壓縮后的 apk 包經過
簽名
,就成為可以運行的 apk 包。
2、大小端
文件一般使用小端字節序存儲(Dex文件也不例外),網絡傳輸一般使用大端字節序。
大端模式(Big-endian)
,是指數據的高字節保存在內存的低地址中,而數據的低字節保存在內存的高地址中 。小端模式(Little-endian)
,是指數據的高字節保存在內存的高地址中,而數據的低字節保存在內存的低地址中 。
3、Dex Header解析示例
??整個dex文件以16進制打開,前112個字節為頭文件數據。Header描述了 dex 文件信息,和其他各個區的索引。
??此處數據,最開始為 dex_magic 魔數,數據為:
uint為4字節數據
checksum
: 文件校驗碼,使用 alder32 算法校驗文件除去 maigc、checksum 外余下的所有文件區域,用于檢 查文件錯誤。signature
: 使用 SHA-1 算法 hash 除去 magic、checksum 和 signature 外余下的所有文件區域, 用于唯一識別本文件 。file_size
: dex 文件大小header_size
: header 區域的大小,固定為 0x70endian_tag
: 大小端標簽,dex 文件格式為小端,固定值為 0x12345678map_off
: map_item 的偏移地址,該 item 屬于 data 區里的內容,值要大于等于 data_off 的大小,處于 dex文件的末端。
其他 xx_off , xx_size 成對出現,為對于數據的偏移與數據個數。對應Header數據解析代碼為:
//dexFile: new File("dex文件地址")
byte[] rawData = FileUtil.readFile(dexFile);
this.data = ByteBuffer.wrap(rawData); //使用ByteBuffer裝載數據
this.data.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN); //設置為小端模式
//讀取header
header = Header.readFrom(data);
public class Header {
//固定112個字節
public static final int SIZE_OF_HEADER = 112;
public int stringIdsSize;
public int stringidsOff;
public int typeIdsSize;
public final int typeIdsOff;
public final int protoIdsSize;
public final int protoIdsOff;
public final int fieldIdsSize;
public final int fieldIdsOff;
public final int methodIdsSize;
public final int methodIdsOff;
public final int classDefsSize;
public final int classDefsOff;
public final int dataSize;
public final int dataOff;
public int mapOff;
public int fileSize;
public Header(ByteBuffer data) {
byte[] magic = BufferUtil.readBytes(data, 8); //魔數:文件格式、版本
int checksum = data.getInt(); //校驗碼
byte[] signature = BufferUtil.readBytes(data, 20); //簽名
fileSize = data.getInt();
int headerSize = data.getInt(); //一定是112
int endianTag = data.getInt(); //一定是 0x12345678
int linkSize = data.getInt();
int linkOff = data.getInt();
//mapList部分偏移
mapOff = data.getInt();
stringIdsSize = data.getInt();
stringidsOff = data.getInt();
typeIdsSize = data.getInt();
typeIdsOff = data.getInt();
protoIdsSize = data.getInt();
protoIdsOff = data.getInt();
fieldIdsSize = data.getInt();
fieldIdsOff = data.getInt();
methodIdsSize = data.getInt();
methodIdsOff = data.getInt();
classDefsSize = data.getInt();
classDefsOff = data.getInt();
dataSize = data.getInt();
dataOff = data.getInt();
}
public static Header readFrom(ByteBuffer in) {
//拷貝一份ByteBuffer
ByteBuffer sectionData = in.duplicate();
sectionData.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);//小端序
sectionData.position(0);
//可操作數據長度為 112字節
sectionData.limit(SIZE_OF_HEADER);
return new Header(sectionData);
}
}
在解析完 Header 之后,就能夠獲得接下來數據的偏移與長度,按照對應的值定位位置解析。
4、StringIds
string_ids 區段描述了 dex 文件中所有的字符串。記錄的數據只有一個偏移量,偏移量指向了 數據區Data中 的一個字符串:stringids
根據 Header 解析結果得知,StringIds中有15個數據。
//dex對應的ByteBuffer、stringids個數與stringids數據區域偏移
string_ids = StringIdItem.readFrom(data, header.stringIdsSize, header.stringidsOff);
public static Map<Integer, StringIdItem> readFrom(ByteBuffer in, int size, int off) throws UTFDataFormatException {
ByteBuffer sectionData = in.duplicate();
sectionData.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
sectionData.position(off); //偏移此處為stringids
Map<Integer, StringIdItem> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < size; i++) {
//字符串數據內容偏移
int string_data_off = sectionData.getInt();
int position = sectionData.position();
//定位到數據內容對應偏移
sectionData.position(string_data_off);
//解析字符串數據 : 下面說明
int utf16_size = BufferUtil.readUnsignedLeb128(sectionData);
String data = BufferUtil.readMutf8(sectionData, utf16_size);
sectionData.position(position);
StringIdItem stringItem = new StringIdItem(string_data_off, utf16_size, data);
map.put(i, stringItem);
}
return map;
}
四、增量更新
??自從 Android 4.1 開始, Google Play 引入了應用程序的增量更新功能,App使用該升級方式,可節省約2/3的流量。現在國內主流的應用市場也都支持應用的增量更新。
??增量更新的關鍵在于增量一詞。平時我們的開發過程,往往都是今天在昨天的基礎上修改一些代碼,app的更新也是類似的:往往都是在舊版本的app上進行修改。這樣看來,增量更新就是原有app的基礎上只更新發生變化的地方,其余保持原樣。
??與之前每次更新都要下載完整apk包的做法相比,這樣做的好處顯而易見:每次變化的地方總是比較少,因此更新包的體積就會小很多。比某APK的體積在60m左右,如果不采用增量更新,用戶每次更新都需要下載大約60m左右的安裝包,而采用增量更新這種方案之后每次只需要下載2m左右的更新包即可,相比原來做法大大減少了用戶下載等待的時間和流量,同時也可以因為更新變得更簡單也能夠縮短產品版本覆蓋周期。