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Android App Bundle 构建流程浅析

2018 I/O大会上,Google推出了一种名为Android App Bundle的东西,借助Spilt Apk机制来完成动态加载,大家都称Android App Bundle为动态化框架,其实这是错误的,或许可以将其称为一个基于ProtoBuffer格式的序列化和反序列化框架,且它是一个zip包。而且它本身并不支持动态化,只是动态化的一个载体文件,真正实现逻辑并不是它。

bundle文件的后缀是aab,bundle文件的spilt分包策略,可以通过android.bundle的dsl定义进行配置,主要有三个维度,abi, density和language,配置如下:

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android {
bundle {
abi {
enableSplit = true
}
density {
enableSplit = true
}
language {
enableSplit = true
}
}
}

从bundle文件中可以生成apk文件,这里会有一个apks后缀的文件,用于存储生成各种apk的一个zip压缩包。

参与bundle打包和生成apk的任务主要有三个,PerModuleBundleTask(应该是PreModuleBundleTask,拼写错误导致变成了Per,此任务用于预先生成一个用于生成bundle包的zip文件), BundleTask(此任务用于生成bundle文件), BundleToApkTask(此任务用于从bunldle文件中生成apks文件,此文件也是一个zip文件,里面有n个apk文件)。

首先来看下PerModuleBundleTask,该任务将需要的文件压缩成一个base.zip文件,压缩规则如下:

1, 将assets文件压入zip根目录的assets目录下
2, 将资源文件压入zip根目录下res目录,其中AndroidManifest.xml文件,会被压入根目录下的manifest目录下,resources.pb文件会被压入根目录
3, 将dex文件压入zip根目录下的dex目录
4, 将动态库压入zip根目录下的lib目录下
5, 将java resources文件压入zip文件根目录下的root目录中

最终产生一个base.zip文件,该文件位于build/intermediates/module_bundle/\$flavorType/\$buildType/build\$flavorType\$buildTypePreBundle/out/base.zip

如下图所示
base_zip.png

文件内容如图所示
base_zip_content.png

再来看看各文件的来源

1, assets文件来自mergeAsstes任务,值得注意的是,从3.2.0开始,此目录从build/intermediates/assets修改为build/intermediates/merged_assets,且大部分的任务的输出命名规则发生了变化,假设build/intermediates/merged_assets是其根目录,则这个目录下跟随着flavorType目录,buildType目录,任务名的目录,接着跟着一个out文件夹,out下就是最终产物,如下图所示

merge_assets.png

2,dex文件没什么好说的,来自transform产生的dex文件
3,java resources文件和dex一样,来自transform产生的java resources文件
4,动态库也是和dex一样,来自transform产生的动态库文件

2,3,4来源文件如下图所示
transform.png

5, 资源文件来自bundleResources任务,其实现类为com.android.build.gradle.internal.res.LinkAndroidResForBundleTask,和processResources任务的简单区别就是该任务link产生的resource文件是基于proto buffer格式的,aapt的link参数多了–proto-format参数,其产物文件如下图所示

link_res.png

可以看出该task输出的产物的命名规则和mergeAssets任务是类似的

该文件中的内容如下图所示

bundle_ap.png

值得注意的是,这些文件都不是最终编译产生的Andorid资源文件,其实际内容都是proto buffer格式的,必须进行再次转换才是最终的资源文件。

以上文件,组成了base.zip文件,即buildPreBundle任务的输出文件

接下来看packageBundle任务,其实现类为com.android.build.gradle.internal.tasks.BundleTask,该任务会产生一个bundle.aab文件,其产物目录为
bundle_out.png

这个任务其实非常简单,将三个spilt维度封装成一个SplitsConfig,将bundle打包的一些配置封装成bundleConfig,也就是最终bundle里的BundleConfig.pb文件,调用bundletool的BuildBundleCommand类进行生成bundle文件,文件生成后,调用JarSigner对bundle文件进行签名,这里需要注意的是必须是JarSigner而不是ApkSigner,具体原因未知,google这么说的。

至于bundletool怎么生成bundle文件的,有兴趣自己去看,https://github.com/google/bundletool/blob/master/src/main/java/com/android/tools/build/bundletool/commands/BuildBundleCommand.java

最终生成的文件内容如下

aab_content.png

可以看到和base.zip文件的区别就是把base.zip文件中的文件都扔到了base目录下,并且多了一个BundleConfig.pb文件,以及多了一个native.pb和assets.pb文件,也就是说其实BuildBundleCommand就是干了zip包文件的拷贝,生成三个pb文件的活,并做了一些文件校验上的活,没有什么技术含量。

最后看下google play怎么根据bundle文件生成apk文件的,这一步是重点。gradle插件里模拟生成apk的任务是makeApkFromBundle,其实现类为com.android.build.gradle.internal.tasks.BundleToApkTask

如果你去看这个类,其实并没有什么东西,它做的工作就是获取工程的签名文件和生成的bundle文件作为参数,将其传入bundletool中的BuildApksCommand类进行生成。具体实现有兴趣的自己去看https://github.com/google/bundletool/blob/master/src/main/java/com/android/tools/build/bundletool/commands/BuildApksCommand.java

该类就是根据分包规则,生成一系列的apk文件,包含完整的apk,也包含base.apk,同时也会包含一些不同维度的spilt包,取决于自己配置的分包策略,具体的生成步骤就是一个反序列化的步骤,需要aapt2的参与,也就是调用aapt2的convert命令,将proto buffer格式的资源文件,生成android可以使用的最终的二进制资源文件。

convert的相关代码如下图所示:
convert.png

BundleToApkTask任务产生的文件如下图所示:

apks.png

其实bundletool还有很多command,有兴趣见 https://github.com/google/bundletool/tree/master/src/main/java/com/android/tools/build/bundletool/commands

不知道大家有没有注意到一个问题,就是bundle.aab文件生成后,android gradle plugin会将其进行签名,然后用户要将其上传到google play上,由google play去生成用户安装所需的各种apk文件,那么这些生成的apk文件的签名怎么办,其实这个签名需要开发者主动上传到google play,由google play对apk签名文件进行完全托管,并对生成的apk文件进行签名,详情见 https://support.google.com/googleplay/android-developer/answer/7384423?hl=zh-Hans

也就是说,其实这件事情,google是最大的流氓,掌握了我们的app签名,有什么事情不能做的?甚至我可以将其总结为:把源代码托管到google play,由google play帮你编译代码,进行apk的下发工作,是不是更屌!!!并且整个过程,bundletool干了所有核心的事情,所以如果要深入了解的话,建议看下代码,见 https://github.com/google/bundletool

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