Android APK（Android Package）是 Android 應用的安裝包文件，其組成和打包流程涉及多個步驟和文件結構。以下是詳細的說明：
一、APK 的組成
APK 是一個 ZIP 格式的壓縮包，包含應用運行所需的所有文件。解壓后主要包含以下內容：
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classes.dex-
由 Java/Kotlin 代碼編譯后的 Dalvik/ART 字節碼文件。
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如果方法數超過 65536，會生成多個?
classes2.dex、classes3.dex?等（需啟用 MultiDex）。
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resources.arsc-
編譯后的二進制資源索引表，包含字符串、布局、顏色等資源的映射關系，用于快速查找資源。
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AndroidManifest.xml-
應用的配置文件（二進制格式），聲明包名、權限、組件（Activity/Service 等）、最低 SDK 版本等。
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res/?目錄-
存放編譯后的資源文件（圖片、布局 XML、動畫等），原始 XML 會被編譯為二進制格式以優化讀取效率。
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assets/?目錄-
存放原始資源文件（如字體、配置文件），通過?
AssetManager?直接訪問，不參與資源 ID 生成。
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lib/?目錄-
存放原生庫（
.so?文件），按 CPU 架構分目錄（如?armeabi-v7a,?arm64-v8a,?x86）。
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META-INF/?目錄-
包含應用簽名信息（
MANIFEST.MF,?CERT.SF,?CERT.RSA），用于驗證 APK 完整性。
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kotlin/?目錄-
如果使用 Kotlin，會包含 Kotlin 標準庫的相關文件。
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其他文件
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如 ProGuard/R8 生成的映射文件（
mapping.txt）、AAPT2 生成的資源映射等。
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二、APK 打包流程
Android 應用的構建流程通過 Gradle 和 Android 構建工具鏈（如 AAPT2、D8、R8 等）完成，主要步驟如下：
1. 資源處理
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工具：AAPT2 (Android Asset Packaging Tool)
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編譯?
res/?下的資源文件（XML、圖片等），生成?resources.arsc?和二進制 XML。 -
生成?
R.java?文件，為每個資源分配唯一 ID。
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2. 代碼編譯
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Java/Kotlin 編譯
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將 Java/Kotlin 源代碼編譯為?
.class?文件（javac?或?kotlinc）。
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DEX 轉換
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使用?D8 或 R8 工具?將?
.class?文件轉換為 Android 虛擬機所需的?.dex?文件，優化字節碼并可能啟用代碼混淆（通過 R8）。
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3. 資源與代碼合并
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工具：Android Gradle Plugin
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合并所有模塊的資源文件，處理資源沖突。
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將?
classes.dex、resources.arsc、lib/、assets/?等文件打包到臨時 APK 中。
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4. 原生庫處理
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將 JNI 庫（
.so?文件）按 CPU 架構分類，并打包到 APK 的?lib/?目錄。
5. APK 簽名
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工具：
apksigner?或?jarsigner-
使用開發者密鑰對 APK 進行簽名，確保應用來源可信且未被篡改。
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生成?
META-INF/?目錄下的簽名文件。
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6. APK 對齊優化
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工具：
zipalign-
對 APK 中的未壓縮文件進行內存對齊（4 字節邊界），提升運行時加載效率。
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zipalign 主要工作是將apk包進行對齊處理。使apk包中的所有資源文件，起始偏移為4字節的整數倍，這樣通過mmap內存映射訪問apk時的速度會更快。
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| 工具名稱 | 功能介紹 | 在操作系統中的路徑 |
|---|---|---|
| aapt | Android資源打包工具 | ${ANDROID_SDK_HOME}/build-tools/30.0.0/aapt |
| aidl | Android接口描述語言轉化為.java文件的工具 | ${ANDROID_SDK_HOME}/build-tools/30.0.0/aidl |
| javac | java Compiler java代碼轉class文件 | ${JDK_HOME}/javac或/usr/bin/javac |
| dex | 轉化.class文件為Davik VM能識別的.dex文件 | ${ANDROID_SDK_HOME}/build-tools/30.0.0/dx |
| apkbuilder | 生成apk包 | ???沒有找到 |
| jarsigner | .jar文件的簽名工具 | ${JDK_HOME}/jarsigner或/usr/bin/jarsigner |
| zipalign | 字節碼對齊工具 | ${ANDROID_SDK_HOME}/tools/zipalign |
三、詳細構建流程圖
源代碼 (Java/Kotlin) --> 編譯 --> .class 文件 --> D8/R8 --> classes.dex
資源文件 (res/, assets/) --> AAPT2 --> resources.arsc + 二進制 XML
原生庫 (JNI) --> 按架構分類打包到 lib/
合并所有文件 --> 未簽名 APK --> 簽名 --> 簽名后的 APK --> zipalign 對齊 --> 最終 APK四、構建工具鏈演進
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AAPT → AAPT2：支持增量資源編譯，提升構建速度。
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DX → D8：更快的 DEX 編譯，更好的字節碼優化。
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ProGuard → R8：將代碼壓縮（Shrinking）、優化（Optimization）、混淆（Obfuscation）與 DEX 編譯合并為一步。
五、優化與擴展
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Android App Bundle (AAB)：Google 推出的動態分發格式，按設備配置生成優化后的 APK。
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Split APKs：根據屏幕密度、ABI 等拆分 APK，減少用戶下載體積。
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資源混淆：通過工具（如 AndResGuard）對資源文件名進行混淆，進一步縮減 APK 體積。
六、虛擬機演進
虛擬機是一個可以運行 class , odex , oat 可執行文件的運行環境 ;
常見的虛擬機有 Java 虛擬機、Dalvik 虛擬機?、?ART 虛擬機 ;
Java 虛擬機 : 運行的 class 字節碼文件 , 運行程序時解碼 class 文件中的內容 ; 基于棧架構 , 需要頻繁在棧上讀寫數據 , 造成較多的指令分派 , 更多的內存訪問次數 , 比較耗費 CPU 時間 ;
編譯時 : Java 源碼 , 使用 javac 編譯器 , 編譯成 class 字節碼文件 ; 運行時 : 類加載器通過 Java 類庫驗證字節碼 , 驗證通過會后進入 Java 虛擬機 , 進入 Java 解釋器 或 即時編譯器 , 然后進入運行時系統 , 之后進入操作系統 , 然后調用硬件 ;
Dalvik 虛擬機 : 基于 JIT 機制 ( 即時編譯技術 )?
Android 5.0 以下使用的虛擬機是 Dalvik 虛擬機 , 該虛擬機的可執行文件是 dex 文件 , 該文件比 class 字節碼文件更小 ; JIT ( Just In Time ) 即時編譯技術 , 對應 Dalvik 虛擬機 ; 基于寄存器架構 , 通過寄存器間接訪問數據 , 該方式比基于棧架構速度更快 ;
ART 虛擬機 :
Android 5.0 以上使用的虛擬機是 ART 虛擬機 ; AOT ( Ahhead Of Time ) 預編譯技術 , 對應 ART 虛擬機 ; Java 虛擬機 / Dalvik 虛擬機 / ART 虛擬機 都向上層提供了 3 個接口JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs JNI_CreateJavaVM JNI_GetCreatedJavaVMS ; 虛擬機之間可實現無縫銜接 ;
Dalvik 虛擬機 與 ART 虛擬機區別 : 虛擬機中有個 persist.sys.dvlvik.vm.lib 字段 , 如果該字段存儲的是 libdvm.so , 該虛擬機是 Dalvik 虛擬機 ; 如果該字段存儲的是 ;ibart.so , 該虛擬機是 ART 虛擬機 ;
Dalvik 虛擬機 與 ART 虛擬機可執行文件 :
Dalvik 虛擬機加載 dex 文件加載時不是直接加載 dex 文件 , 加載執行的是 odex 文件 , odex 文件是通過 dexopt 工具對 dex 進行優化生成的 ;
ART 虛擬機加載 dex 文件時加載的是 oat 文件 , oat 文件時通過 dex2oat 工具對 dex 文件進行優化生成的 ;
通過理解 APK 的組成和打包流程，開發者可以更好地優化應用性能、調試構建問題，并掌握高級構建技術（如模塊化、動態交付）。
參考：
1. 深入詳解Apk編譯打包流程
2.?APK 打包流程 ( 文件結構 | 打包流程 | 安裝流程 | 安卓虛擬機 )
3.?Android 打包流程
)
