Android深入理解包管理---apk信息

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前言

阅读该篇之前，建议先阅读下面的系列文章：

本文摘要

这是包管理系列的第四篇文章，apk信息指的是AndroidManifest.xml文件中配置的各种信息，通过本文您将了解到apk信息为啥如此重要，apk信息的解析，apk信息最终被存放在哪。(文中代码基于Android13)

本文大纲

1. apk信息如此重要

2. apk信息的解析

3. apk信息的一生

4. 总结

1. apk信息如此重要

首先apk信息指的是AndroidManifest.xml文件中配置的各种信息，比如apk版本信息、apk包名、声明了哪些四大组件、使用了哪些权限、声明了哪些权限、使用了哪些共享库等。

本篇内容为啥要介绍apk信息呢？

首要的原因是因为apk信息对于PackageManagerService服务来说非常的重要，PackageManagerService管理的对象是apk，而要想知道apk内包含了哪些内容是不是需要从AndroidManifest.xml文件中获取到apk信息，只有获取到apk信息才能对apk进行管理。

其次是PackageManagerService很多的模块都是为apk信息服务的，比如共享库模块是为apk声明共享库 (在AndroidManifest.xml文件中使用library标签)和使用共享库 (在AndroidManifest.xml文件中使用uses-library标签)信息服务的，权限管理模块是为apk声明权限 (在AndroidManifest.xml文件中使用permission标签)和使用权限 (在AndroidManifest.xml文件中使用uses-permission标签)信息服务的。

说了这么多apk信息的重要性，那我们来看下apk信息是如何解析的吧？

2. apk信息的解析

PackageManagerService要想知道apk信息，就得需要从apk的AndroidManifest.xml文件中把这些信息解析为对应的标签数据类，那就来介绍下这些数据类吧。介绍数据类时秉持从小到大的原则来介绍，啥叫从小到大呢，也就是先把AndroidManifest.xml文件中的常用小标签对应的数据类开始，逐步在来介绍更大一些的标签对应的数据类，那先从四大组件开始。

2.1 四大组件对应的标签数据类

大家都知道四大组件对应的标签是activity、receiver、service、provider，下图展示了它们的类图关系

图解

ParsedComponent

很多的标签都存在一些共同的配置信息，如下代码activity和permission标签都存在android:icon和android:banner配置信息，而ParsedComponent接口的作用就是把多个标签共有的配置信息收集起来，提供统一的方法

<activity  android:icon="" android:banner="">
<permission  android:icon=""  android:banner=""/>

ParsedComponentImpl

该类从名字上看就知道它是实现了ParsedComponent接口

ParsedMainComponentImpl

上图没有体现出来，该类实现了ParsedMainComponent接口，而该接口的作用是把四大组件的标签共有的配置信息收集起来，提供统一的方法，如下代码展示了一些共有的配置信息

<provider android:name="" android:process="" android:enabled="" android:exported=""/>
<service android:name="" android:process="" android:enabled="" android:exported=""/>
<receiver android:name="" android:process="" android:enabled="" android:exported=""/>
<activity android:name="" android:exported="" android:enabled=""  android:process="">

ParsedActivityImpl

activity、receiver这两个标签会被解析为ParsedActivityImpl类，标签中配置的数据自然而然的就存放在该类中，如android:launchMode配置的信息存放在该类的launchMode属性中。

下图是ParsedActivityImpl的继承关系

ParsedActivity是一个接口，它定义了activity和receiver标签独有的接口，而ParsedActivityImpl类实现了ParsedActivity接口同时也继承了ParsedMainComponentImpl类

ParsedServiceImpl

service标签会被解析为该类，而该类也继承了ParsedMainComponentImpl类，并且它也实现了自己的接口ParsedService

ParsedProviderImpl

provider标签会被解析为该类，它同样也继承了ParsedMainComponentImpl类，并且它也实现了自己的接口ParsedProvider

2.2 权限相关的标签数据类

安装在Android设备上的app基本都会使用到各式各样的权限，权限也属于常用到的标签，故介绍下它们。权限分为声明权限和使用权限。

声明权限也就是app可以在AndroidManifest.xml中通过permission标签来声明权限，如下代码：

<permission android:description="string resource"
            android:icon="drawable resource"
            android:label="string resource"
            android:name="string"
            android:permissionGroup="string"
            android:protectionLevel=["normal" | "dangerous" |
                                     "signature" | ...] />

而使用权限就是在AndroidManifest.xml中通过uses-permission标签来使用权限，如下代码：

<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"/>

下面是权限标签对应的类图

图解

ParsedPermissionImpl

permission标签会被解析为该类，它实现了ParsedPermission接口

ParsedUsesPermissionImpl

uses-permission标签会被解析为该类，它实现了ParsedUsesPermission接口

因为AndroidManifest中的标签很多，只把常用的介绍完就够用了，如果大家想了解其他的标签可以遵循如下的原则：

1. 标签数据类的命名格式是ParsedXXXXImpl (如ParsedActivityImpl)
2. 每个标签数据类都有自己对应的接口，接口命名格式为ParsedXXXX (如ParsedActivity)，即使像ParsedUsesPermissionImpl这么简单的类它都有自己的接口ParsedUsesPermission
3. ParsedComponentImpl类收集了大部分标签共用的信息，而它的接口是ParsedComponent
4. ParsedMainComponentImpl类收集了四大组件标签共用的信息，而它的接口是ParsedMainComponent

2.3 AndroidManifest对应的数据类

AndroidManifest内有各种标签，基本每个标签都会有自己的标签数据类 (除了application、manifest标签)，在AndroidManifest中每个标签都会被包含于某个大标签内 (如 application被包含于 manifest标签)，同样也会有一个最终的标签数据类把所有的标签数据类都包含进来，这个类就是PackageImpl，如下是它的类图：

图解

PackageImpl

AndroidManifest中的信息会对应一个PackageImpl实例，它实现了ParsedPackage、AndroidPackage接口，并且它继承了ParsingPackageImpl类，大部分逻辑可都是集中在ParsingPackageImpl类中

ParsingPackageImpl

如上图，它的很多属性，如下：

1. activities它包含了很多的ParsedActivity
2. receivers它包含了很多的ParsedActivity
3. services它包含了很多的ParsedService
4. attributions它包含了很多的ParsedAttribution
5. permissions它包含了很多的ParsedPermission

ParsingPackageImpl类的属性包含的都是各标签数据类的接口，这就是所谓的面向接口编程，好处就是该类基本不需要改动，比如ParseActivity又增加了一个子类，那在往ParsingPackageImpl中添加该子类的时候就不需要改动ParsingPackageImpl里的代码了。

application和manifest标签并没有对应的标签数据类，它们配置的信息也是放在ParsingPackageImpl类中的，比如application标签中配置的android:name信息，它是存放在ParsingPackageImpl的类型为String的className属性中的。

2.4 小结

1. 四大组件对应的数据类分别是ParsedActivityImpl、ParsedServiceImpl、ParsedProviderImpl。

2. 权限相关的标签permission、uses-permission对应的数据类是ParsedPermissionImpl、ParsedUsesPermissionImpl。

3. AndroidManifest会对应一个PackageImpl实例，而它的父类ParsingPackageImpl存放了所有的数据类。

标签数据类有一个规则：每个类的命名规则是ParsedXXXXImpl (XXXX 代表对应的标签),每个类都有对应的接口命名规则是ParsedXXXX 。

3. apk信息的一生

从apk信息的诞生、apk信息的归属地、apk信息的消亡来介绍apk信息在PackageManagerService服务中的一生。

3.1 apk信息的诞生

apk信息的诞生时机主要是在apk安装、apk升级、Android设备启动时扫描所有apk三种情况，不管哪种情况首要做的最重要的工作是从apk的AndroidManifest.xml文件中把配置信息解析出来，配置信息解析出来就代表apk信息诞生了。

无论是apk安装、apk升级、扫描所有apk或多或少都会使用apk信息来进行各种验证，比如apk完整性验证、apk版本验证 (如果存在老apk)、新老apk签名验证 (如果存在老apk)，经过各种步骤后，apk顺利的安装完成了，而apk信息也需要找一个归属地来存储它们。

3.2 apk信息的归属地

apk信息的归属地代表需要在PackageManagerService中把apk信息保存起来，如下代码：

//PackageManagerService类

//mPackages存储了所有的apk信息，key值为包名，value为apk信息
final WatchedArrayMap<String, AndroidPackage> mPackages = new WatchedArrayMap<>();

而apk信息中的四大组件，则是存放在四大组件模块，如下代码：

//PackageManagerService类

//mComponentResolver存储了四大组件
final ComponentResolver mComponentResolver;

apk信息保存下来后就可以被使用了，比如启动该apk的某个Activity，ActivityTaskManagerService就需要从四大组件模块中查询到相应的Activity信息，进而才执行后面的启动操作。再比如某个App获取该apk的ApplicationInfo信息，则会从PackageManagerService的mPackages属性中根据包名找到对应的apk信息，进而返回。

3.3 apk信息的消亡

apk被卸载或者systemserver进程死掉的话，PackageManagerService和四大组件模块中保存的apk信息会被移除，代表apk信息消亡了。如果不存在上面的情况，则apk信息会随着PackageManagerService一直存活着。

4. 总结

本文介绍了apk信息在PackageManagerService服务中的重要性，以及apk信息的解析和apk信息在PackageManagerService中的一生。

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