大体了解Android应用安装过程及原理

Android应用安装的流程及路径：

应用安装涉及到如下几个目录：

system/app 系统自带的应用程序，无法删除

data/app 用户程序安装的目录，有删除权限。安装时把apk文件复制到此目录

data/data 存放应用程序的数据

Data/dalvik-cache 将apk中的dex文件安装到dalvik-cache目录下(dex文件是dalvik虚拟机的可执行文件,其大小约为原始apk文件大小的四分之一)

安装过程：

复制APK安装包到data/app目录下，解压并扫描安装包，把dex文件(Dalvik字节码)保存到dalvik-cache目录，并data/data目录下创建对应的应用数据目录。

卸载过程：

删除安装过程中在上述三个目录下创建的文件及目录。

Android应用安装的四种方式：

1.系统应用安装：开机时完成，没有安装界面
2.网络下载应用安装：通过market应用完成，没有安装界面
3.ADB工具安装：没有安装界面。
4.第三方应用安装：通过SD卡里的APK文件安装，有安装界面，由packageinstaller.apk应用处理安装及卸载过程的界面。

安装流程图

APK文件结构

APK(Android Package)，可以看做是一个zip压缩包，可以通过解压缩工具解开，其文件结构如下：

目录 or 文件	描述
assert	存放的原生资源文件,通过AssetManager类访问
lib	native库文件
META-INF	存放签名信息，用来保证APK包的完整性和系统的安全。系统安装APK时，应用管理器会按照对应算法对包里文件做校验，如果校验结果与META-INF中内容不一致，则不会安装这个APK。
res	种资源文件系统会在R.java里面自动生成该资源文件的ID，所以访问这种资源文件比较简单，通过R.XXX.ID即可
AndroidManifest.xml	每个应用都必须定义和包含，描述应用的名字、版本权限、引用的库文件等信息。apk中的AndroidManifest.xml经过压缩，可以通过AXMLPrinter2工具解开。
classes.dex	是JAVA源码编译后生成的JAVA字节码文件。但Android使用的dalvik虚拟机与标准的JAVA虚拟机不兼容，dex文件与class文件相比，不论是文件结构还是opcode都不一样。
resources.arsc	编译后的二进制资源文件。

安装APK

安装应用程序，最常用的方法就是在PC上运行命令adb install 加APK的文件路径，回车等待Android设备安装完成，安装成功命令行会显示Success。那么其内部是怎样的一个过程呢？

1. 将APK包push到手机

首先，adb会将PC端的APK文件push到Android设备的/data/local/tmp目录下，一些手机会将拷贝的进度反馈给adb客户端，于是PC上的命令行会展示拷贝的进度。

2. 执行pm命令

PC端的adb程序会向Android端的adbd发送shell:pm命令，于是adbd会向系统的PackageManagerService（PMS）进程发送消息，通知其安装apk包。这里可以有两个理解：

理解一：我们平常也可以在adb shell上执行pm命令与PMS交互，那么pm应该是个独立的进程，adbd执行pm命令，是启动了pm这个进程，这个进程再向PMS进程发送消息，通知其安装APK。

理解二：adbd直接向PMS进程发送消息，通知其安装APK。

不知哪个正确，这个有待继续研究。

3. 触发安装过程

PMS首先将APK包拷贝到另外一个目录/data/app，这个目录是非系统应用的apk存放的目录，与之相对应的，系统应用的apk存放的目录是/system/frameworks、/system/app和/vendor/app。

PMS内部有个AppDirObserver类，其监听着/data/app目录的变化，当apk被复制到/data/app目录之后，该类随即触发PMS对APK进行解析。

4. APK的解析

我们可以先想想，Android系统是如何启动一个APP的？比如点击屏幕上的应用图标，然后一个Activity就被启动了。这个过程中，桌面程序Launcher先是向ActivityManagerService（AMS）进程发送了一个Intent，AMS随即会将这个Intent扔给PMS，PMS则解析这个Intent得到Activity的信息给到AMS，然后AMS会启动一个空进程，并通知该进程创建该Activity。那么PMS为什么会有这个Activity的信息呢？

这就是PMS解析APK要做的事情了，而解析APK的时机又要分成两种场景：

1. 系统启动时解析APK

Android系统在启动的时候，会启动一个system_server进程，这个进程驻留着系统多个重要的服务，其中便包含了与APK最相关的PackageManagerService服务，这个服务在启动的时候，会扫描Android系统中几个目标文件夹中的APK，对每个APK进行解析。

2. 安装过程中解析APK

安装一个apk的过程，PMS也会对这个APK进行解析，其调用的是PackageManagerService.java的scanPackageLI()方法，其实在系统启动时扫描全部apk的过程也是调用该方法。

可以这样理解，系统启动的时候，是解析已经安装的所有APK，而安装单个APK时，则是用同样的方法解析这个APK，过程是一样的。

解析APK具体做的是什么事情呢？

其中主要的过程就是解析APK中的AndroidManifest.xml文件，将APK的关键信息四大组件信息、权限信息等存储在内存中的PackageParser对象中，PackageParser对象的结构如图所示：

这个PackageParser包含了IntentFilter的信息，使得PMS可以根据Intent来获取一个Activity的信息。那么，PMS在得到PackageParser对象之后，接着会将这个APK的信息加入到PMS自身管理中去，比如将Activity的数据保存在mActivities对象中，将Provider的数据保存在mProviders对象中等，PKMS提供了好几个重要数据结构来保存这些数据，这些数据结构的相关信息如图所示：

除了解析和保存APK的核心数据，PMS还会创建应用程序目录：/data/data/包名，同时提取apk中的dex文件并保存到/data/dalvik-cache中，如果该APK包含了native动态库，则需要将它们从APK文件中解压并复制到对应目录中，以及对APK进行dex优化，还有其它一些细节比如APK签名的校验，杀死APK所在进程（覆盖安装的情况）等，安装过程的最后，会发送ACTION_PACKAGE_ADDED广播，通知所有其它应用有新应用安装了。

总结

至此，APK安装过程就结束了。纵观整个过程，apk安装的关键就是解析AndroidManifest.xml，将重要的信息保存在PMS进程的内存中，以保证后续启动这个应用程序的组件时，可以在PMS中找到这个组件的信息。我们本来认为的更重要的代码只是进行dex优化后简单地提取到一个目录中而已，另外，APK中的资源并没有被处理，而是在启动应用进程的时候，动态去从APK包中加载而已。

重要参考：

应用程序安装流程

一文看懂 Android APK 安装的原理