Android 系统(203)---Android包管理机制(一)PackageInstaller的初始化
Android包管理机制(一)PackageInstaller的初始化
转自:https://blog.csdn.net/itachi85/article/details/81024903
前言
包管理机制是Android中的重要机制,是应用开发和系统开发需要掌握的知识点之一。
包指的是Apk、jar和so文件等等,它们被加载到Android内存中,由一个包转变成可执行的代码,这就需要一个机制来进行包的加载、解析、管理等操作,这就是包管理机制。包管理机制由许多类一起组成,其中核心为PackageManagerService(PMS),它负责对包进行管理,如果直接讲PMS会比较难以理解,因此我们需要一个切入点,这个切入点就是常见的APK的安装。
讲到APK的安装之前,先了解下PackageManager、APK文件结构和安装方式。
1.PackageManager简介
与ActivityManager和AMS的关系类似,PMS也有一个对应的管理类PackageManager,用于向应用程序进程提供一些功能。PackageManager是一个抽象类,它的具体实现类为ApplicationPackageManager,ApplicationPackageManager中的方法会通过IPackageManager与AMS进行进程间通信,因此PackageManager所提供的功能最终是由PMS来实现的,这么设计的主要用意是为了避免系统服务PMS直接被访问。PackageManager提供了一些功能,主要有以下几点:
- 获取一个应用程序的所有信息(ApplicationInfo)。
- 获取四大组件的信息。
- 查询permission相关信息。
- 获取包的信息。
- 安装、卸载APK.
2.APK文件结构和安装方式
APK是AndroidPackage的缩写,即Android安装包,它实际上是zip格式的压缩文件,一般情况下,解压后的文件结构如下表所示。
目录/文件 | 描述 |
---|---|
assert | 存放的原生资源文件,通过AssetManager类访问。 |
lib | 存放库文件。 |
META-INF | 保存应用的签名信息,签名信息可以验证APK文件的完整性。 |
res | 存放资源文件。res中除了raw子目录,其他的子目录都参与编译,这些子目录下的资源是通过编译出的R类在代码中访问。 |
AndroidManifest.xml | 用来声明应用程序的包名称、版本、组件和权限等数据。 apk中的AndroidManifest.xml经过压缩,可以通过AXMLPrinter2工具解开。 |
classes.dex | Java源码编译后生成的Java字节码文件。 |
resources.arsc | 编译后的二进制资源文件。 |
APK的安装场景主要有以下几种:
- 通过adb命令安装:adb 命令包括adb push/install
- 通过系统安装器packageinstaller进行安装:packageinstaller是系统内置的应用程序,用于安装和卸载应用程序。
- 系统应用安装
- 应用商店自动安装
这4种方式最终都是由PMS来进行处理,在此之前的调用链是不同的,本篇文章会介绍第二种方式,对于用户来说,这是最常用的安装方式;对于开发者来说,这是调用链比较长的安装方式,能学到的更多。其他的安装场景会在本系列的后续文章进行讲解。
3.寻找PackageInstaller入口
在Android7.0之前我们可以通过如下代码安装指定路径中的APK。
|
但是Android7.0或更高版本再这么做,就会报FileUriExposedException异常。这是因为StrictMode API 政策禁止应用程序将file:// Uri暴露给另一个应用程序,如果包含file:// Uri的 intent 离开你的应用,就会报FileUriExposedException 异常。为了解决这个问题,谷歌提供了FileProvider,FileProvider继承自ContentProvider ,使用它可以将file://Uri替换为content://Uri,具体怎么使用FileProvider并不是本文的重点,只要知道无论是Android7.0之前还是Android7.0以及更高版本,都会调用如下代码:
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Intent的Action属性为ACTION_VIEW,Type属性指定Intent的数据类型为application/vnd.android.package-archive。
能隐式匹配的Activity为InstallStart,需要注意的是,这里分析的源码基于Android8.0,7.0能隐式匹配的Activity为PackageInstallerActivity。
packages/apps/PackageInstaller/AndroidManifest.xml
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InstallStart是PackageInstaller中的入口Activity,其中PackageInstaller是系统内置的应用程序,用于安装和卸载应用。当我们调用PackageInstaller来安装应用时会跳转到InstallStart,并调用它的onCreate方法:
packages/apps/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/InstallStart.java
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注释1处判断Intent的Action是否为CONFIRM_PERMISSIONS,根据本文的应用情景显然不是,接着往下看,注释2处判断packageUri 是否为空也不成立,注释3处,判断Uri的Scheme协议是否是content,如果是就跳转到InstallStaging,如果不是就跳转到PackageInstallerActivity。本文的应用情景中,Android7.0以及更高版本我们会使用FileProvider来处理URI ,FileProvider会隐藏共享文件的真实路径,将路径转换成content://Uri路径,这样就会跳转到InstallStaging。InstallStaging的onResume方法如下所示。
packages/apps/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/InstallStaging.java
|
注释1处如果File类型的mStagedFile 为null,则创建mStagedFile ,mStagedFile用于存储临时数据。 注释2处启动StagingAsyncTask,并传入了content协议的Uri,如下所示。
packages/apps/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/InstallStaging.java
|
doInBackground方法中将packageUri(content协议的Uri)的内容写入到mStagedFile中,如果写入成功,onPostExecute方法中会跳转到PackageInstallerActivity中,并将mStagedFile传进去。绕了一圈又回到了PackageInstallerActivity,这里可以看出InstallStaging主要起了转换的作用,将content协议的Uri转换为File协议,然后跳转到PackageInstallerActivity,这样就可以像此前版本(Android7.0之前)一样启动安装流程了。
4.PackageInstallerActivity解析
从功能上来说,PackageInstallerActivity才是应用安装器PackageInstaller真正的入口Activity,PackageInstallerActivity的onCreate方法如下所示。
packages/apps/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/PackageInstallerActivity.java
|
首先初始话安装所需要的各种对象,比如PackageManager、IPackageManager、AppOpsManager和UserManager等等,它们的描述如下表所示。
类名 | 描述 |
---|---|
PackageManager | 用于向应用程序进程提供一些功能,最终的功能是由PMS来实现的 |
IPackageManager | 一个AIDL的接口,用于和PMS进行进程间通信 |
AppOpsManager | 用于权限动态检测,在Android4.3中被引入 |
PackageInstaller | 提供安装、升级和删除应用程序功能 |
UserManager | 用于多用户管理 |
注释1处的processPackageUri方法如下所示。
packages/apps/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/PackageInstallerActivity.java
|
首先在注释1处得到packageUri的Scheme协议,接着根据这个Scheme协议分别对package协议和file协议进行处理,如果不是这两个协议就会关闭PackageInstallerActivity并return false。我们主要来看file协议的处理,注释1处根据packageUri创建一个新的File。注释2处的内部会用PackageParser的parsePackage方法解析这个File(这个File其实是APK文件),得到APK的包信息Package ,Package包含了该APK的所有信息。注释3处会将Package根据uid、用户状态信息和PackageManager的配置等变量对包信息Package做进一步处理得到PackageInfo。
回到PackageInstallerActivity的onCreate方法的注释2处,checkIfAllowedAndInitiateInstall方法如下所示。
packages/apps/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/PackageInstallerActivity.java
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注释1处判断允许安装未知来源或者根据Intent判断得出该APK不是未知来源,就调用注释2处的initiateInstall方法来初始化安装。如果管理员限制来自未知源的安装, 就弹出提示Dialog或者跳转到设置界面,否则就调用注释3处的handleUnknownSources方法来处理未知来源的APK。注释2处的initiateInstall方法如下所示。
packages/apps/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/PackageInstallerActivity.java
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注释1处得到包名,注释2处根据包名获取获取应用程序信息ApplicationInfo。注释3处的startInstallConfirm方法如下所示。
packages/apps/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/PackageInstallerActivity.java
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startInstallConfirm方法中首先初始化安装确认界面,就是我们平常安装APK时出现的界面,界面上有确认和取消按钮并会列出安装该APK需要访问的系统权限。需要注意的是,不同厂商定制的Android系统会有不同的安装确认界面。
注释1处会创建AppSecurityPermissions,它会提取出APK中权限信息并展示出来,这个负责展示的View是AppSecurityPermissions的内部类PermissionItemView。注释2处调用AppSecurityPermissions的getPermissionsView方法来获取PermissionItemView,并将PermissionItemView添加到CaffeinatedScrollView中,这样安装该APK需要访问的系统权限就可以全部的展示出来了,PackageInstaller的初始化工作就完成了。
5.总结
现在来总结下PackageInstaller初始化的过程:
- 根据Uri的Scheme协议不同,跳转到不同的界面,content协议跳转到InstallStart,其他的跳转到PackageInstallerActivity。本文应用场景中,如果是Android7.0以及更高版本会跳转到InstallStart。
- InstallStart将content协议的Uri转换为File协议,然后跳转到PackageInstallerActivity。
- PackageInstallerActivity会分别对package协议和file协议的Uri进行处理,如果是file协议会解析APK文件得到包信息PackageInfo。
- PackageInstallerActivity中会对未知来源进行处理,如果允许安装未知来源或者根据Intent判断得出该APK不是未知来源,就会初始化安装确认界面,如果管理员限制来自未知源的安装, 就弹出提示Dialog或者跳转到设置界面。
PackageInstaller的初始化就讲到这,关于PackageInstaller的安装APK的过程会在本系列的下一篇文章进行讲解。
参考资料
应用程序安装流程
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