Android中APK安装流程解析

前言：大家都知道，手机关机以后，就是一个冰冷的砖头，只能用来做防身的利器，但是开机后，点击桌面上的任何一个图片，都能开启一个APP，这说明在开机过程中，系统把已经安装好的APP加载到内存中，这到底是怎么做的？

所以我们可以推断，在安卓系统中肯定存在这么一块区域，用于存放已经安装的APP的信息，在开机的时候，通过系统扫描，这块区域，把对应的内容加载到内存中去。

其次，我们知道了在Android系统中存在这样一块区域，在开机的的时候，加载这块区域的信息，从而实现加载在内存中去。那么我们继续反推断，那这块区域的信息，是怎么来的？

应该在安装这个APK的时候，把这个APK的信息写入到该区域的。这样就可以实现了在安卓系统一次安装后，在删除APK文件后，还可以运行APP了。

该篇文章是讲述apk的安装流程，想要了解apk打包、app启动 流程的同学可以点击下面的传送门：

apk打包流程

app启动流程详解

apk信息存储在哪？

回到apk的安装话题上来，上面说的Android区域其实就是：“/data目录”下的system目录，这个目录用来保存很多系统文件。主要工作是创建了5个位于目录/data/system的File对象，分别是：

• ：记录了系统中所有安装的应用信息，包括基本信息、签名和权限。
• ：文件的备份。
• ：记录系统中被强制停止的运行的应用信息，系统在强制停止某个应用的时候，会将应用的信息记录在该文件中。
• ：文件的备份。
• ：保存普通应用的数据目录和uid等信息。

这5个文件中和是备份文件。当Android对文件packages.xml和写之前，会先把它们备份，如果写文件成功了，再把备份文件删除。如果写的时候，系统出问题了，重启后在需要读取这两个文件时，如果发现备份文件存在，会使用备份文件的内容，因为源文件可能已经损坏了。其中是PackageManagerServcie启动时，需要用到的文件。

为了更直观的看一下，下面copy一张手机Root后，在/data/system目录下 截图如下：

把导出来，因为文件内容太大，所以展示局部内容如下：

<?xml version='1.0' encoding='utf-8' standalone='yes' ?>



<packages>



    <version sdkVersion="23" databaseVersion="3" fingerprint="google/angler/angler:6.0.1/MTC20L/3230295:user/release-keys" />




    <version volumeUuid="primary_physical" sdkVersion="23" databaseVersion="23" fingerprint="google/angler/angler:6.0.1/MTC19T/2741993:user/release-keys" />




    <permission-trees>




        <item name=".GOOGLE_AUTH" package="" />




    </permission-trees>




    <permissions>




        <item name=".REAL_GET_TASKS" package="android" protection="18" />




        <item name=".REMOTE_AUDIO_PLAYBACK" package="android" protection="2" />




     .....



        <item name=".ADD_VOICEMAIL" package="android" protection="1" />




    </permissions>




    <package name="" codePath="/system/app/YouTube" nativeLibraryPath="/system/app/YouTube/lib" primaryCpuAbi="arm64-v8a" publicFlags="945307205" privateFlags="0" ft="11e9134c000" it="11e9134c000" ut="11e9134c000" version="107560144" userId="10075">




        <sigs count="1">




            <cert index="0" key="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" />




        </sigs>




        <perms>




            <item name="." granted="true" flags="0" />




            <item name=".USE_CREDENTIALS" granted="true" flags="0" />




            <item name=".READ_GSERVICES" granted="true" flags="0" />




            <item name=".C2D_MESSAGE" granted="true" flags="0" />




            <item name=".MANAGE_ACCOUNTS" granted="true" flags="0" />




            <item name="" granted="true" flags="0" />




            <item name=".CHANGE_NETWORK_STATE" granted="true" flags="0" />




            <item name=".RECEIVE_BOOT_COMPLETED" granted="true" flags="0" />




            <item name=".AD_ID_NOTIFICATION" granted="true" flags="0" />




            <item name="" granted="true" flags="0" />




            <item name=".ACCESS_NETWORK_STATE" granted="true" flags="0" />




            <item name="" granted="true" flags="0" />




            <item name=".ACCESS_WIFI_STATE" granted="true" flags="0" />




            <item name=".WAKE_LOCK" granted="true" flags="0" />




        </perms>




        <proper-signing-keyset identifier="11" />




        <domain-verification packageName="" status="0">




            <domain name="" />




            <domain name="" />




            <domain name="" />




            <domain name="" />




        </domain-verification>




    </package>

对上面的标签的含义，下面做一个简单的介绍：

<package>表示包信息，下面我们就来解释下标签<package>中的属性：

• name表示应用的包名。
• codePath表示的是apk文件的路径。
• nativeLibraryPath表示应用的native库的存储路径。
• flags是指应用的属性，如FLAG_SYSTEM、FLAG_PERSISTENT等。
• it表示应用安装的时间。
• ut表示应用最后一次修改的时间。
• version表示应用的版本号。
• userId表示所属于的id。

<sign>表示应用的签名，下面我们就来解释下 标签<sign>中的属性：

• count表示标签中包含有多少个证书
• cert表示具体的证书的值

<perms>表示应用声明使用的权限，每一个子标签代表一项权限。

在上面知道了apk的信息在系统的存储的位置和方式，有人就会有新的疑问：系统是怎么获取到apk的信息的？接下来就是要梳理apk的安装流程了，看了apk安装流程的解析，你就会知道apk的信息是怎么被系统获取到的了。

从源码角度分析apk安装过程

先介绍一下Apk安装的四种方式：

1. 系统应用安装：没有安装界面，在开机时自动完成。
2. 网络下载应用安装:  没有安装界面，在应用市场完成。
3. ADB命令安装:  没有安装界面，通过命令直接安装。
4. 外部设备安装:  有安装界面，通过SD卡等外部设备安装，由packageInstaller处理安装逻辑。

接下来介绍一下APK安装涉及到的几个常用目录：

/app ： 系统自带的应用程序，获得root权限才能删除。

/app ： 用户程序安装目录，安装时会把apk文件复制到此目录下。

/data ： 存放应用程序的数据。

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

还有APK安装的预备知识点也说一下吧：

（1）PackageManagerService是由SystemServer启动，PMS负责应用的安装、卸载、权限检查等工作；

（2）在/system/app和/data/app目录下的apk文件，PMS在启动过程中，都会扫描安装；

（3）每次开机时，PMS都会在构造函数中对指定目录下的apk进行扫描，没有安装的apk就会触发安装；

在梳理源码之前先大概说一下apk安装的四大步骤：

（1）拷贝apk到指定的目录：默认情况下，用户安装的apk首先会拷贝到/data/app下，用户有访问/data/app目录的权限，但系统出厂的apk文件会被放到/system分区下，包括/system/app，/system/vendor/app，以及/system/priv-app等，该分区需要root权限的用户才能访问。
（2）加载apk、拷贝文件、创建应用的数据目录：为了加快APP的启动速度，apk在安装的时候，会首先将APP的可执行文件（dex）拷贝到/data/dalvik-cache目录下，缓存起来。再在/data/data/目录下创建应用程序的数据目录（以应用包名命令），用来存放应用的数据库、xml文件、cache、二进制的so动态库等。
（3）解析apk的文件：在安装apk的过程中，会解析apk的文件，将apk的权限、应用包名、apk的安装位置、版本、userID等重要信息保存在/data/system/文件中。这些操作都是在PackageManagerService中完成
的。
（4）显示icon图标：应用程序经过PMS中的逻辑处理后，相当于已经注册好了，如果想要在Android桌面上看到icon图标，则需要Launcher将系统中已经安装的程序展现在桌面上。

概念说的差不多了，接下来就对不同的安装方式做源码的过程梳理。

源码解析系统应用安装

系统在创建PackageManagerService实例时，会在PMS的构造函数中开始执行安装应用程序的逻辑。

在PMS的构造函数中做了如下几点重要操作：

1.创建Settings对象，添加shareUserId。

    mSettings = new Settings(mPackages);



    ("", Process.SYSTEM_UID,



            ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM, ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_PRIVILEGED);



    ("", RADIO_UID,



            ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM, ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_PRIVILEGED);



    ("", LOG_UID,



            ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM, ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_PRIVILEGED);



    ("", NFC_UID,



            ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM, ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_PRIVILEGED);



    ("", BLUETOOTH_UID,



            ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM, ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_PRIVILEGED);



    ("", SHELL_UID,



            ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM, ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_PRIVILEGED);

Settings是Android的包的全局管理者，用于协助PackageManagerService保存所有的安装包信息，同时用于存储系统执行过程中的一些设置，PackageManagerService和Settings之间的类图关系如下：

2.通过PackageManagerService构造函数参数获取应用安装器Installer。

mInstaller = installer;

3.获取SystemConfig实例，读取“/system/etc/permissions/*.xml”资源文件，从资源文件中获取mGlobalsGids(Group-ids)、mSystemPermissions(系统权限)、mAvailableFeatures(系统支持的features)属性。

SystemConfig systemConfig = ();



mGlobalGids = ();



mSystemPermissions = ();



mAvailableFeatures = ();

4.创建系统消息处理线程。

mHandlerThread = new ServiceThread(TAG,Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND, true /*allowIo*/);



();



mHandler = new PackageHandler(());



().addThread(mHandler, WATCHDOG_TIMEOUT);

5.执行.server.中的readLPw方法，读取安装包中的信息，并解析成对应的数据结构。

    File dataDir = ();



    mAppDataDir = new File(dataDir, "data");



    mAppInstallDir = new File(dataDir, "app");



    mAppLib32InstallDir = new File(dataDir, "app-lib");



    mAsecInternalPath = new File(dataDir, "app-asec").getPath();



    mUserAppDataDir = new File(dataDir, "user");



    mDrmAppPrivateInstallDir = new File(dataDir, "app-private");



 



    sUserManager = new UserManagerService(context, this,



            mInstallLock, mPackages);



 



    // Propagate permission configuration in to package manager.




    ArrayMap<String, > permConfig



            = ();



    for (int i=0; i<(); i++) {



        SystemConfig.PermissionEntry perm = (i);



        BasePermission bp = ();



        if (bp == null) {



            bp = new BasePermission(, "android", BasePermission.TYPE_BUILTIN);



            (, bp);



        }



        if ( != null) {



            (, );



        }



    }



 



    ArrayMap<String, String> libConfig = ();



    for (int i=0; i<(); i++) {



        ((i),



                new SharedLibraryEntry((i), null));



    }



 



    mFoundPolicyFile = ();



 



    mRestoredSettings = (this, (false),



            mSdkVersion, mOnlyCore);

其中，读取的重要文件就是之前已经说过的保存apk信息的那几个：、、、、。并且这几个目录在创建Settings对象时就已经被封装成了对应的File文件。

6.执行PMS中的scanDirLI方法扫描系统安装目录和非系统apk信息。

    File vendorOverlayDir = new File(VENDOR_OVERLAY_DIR);



    scanDirLI(vendorOverlayDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM



            | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR, scanFlags | SCAN_TRUSTED_OVERLAY, 0);



 



    // Find base frameworks (resource packages without code).




    scanDirLI(frameworkDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM



            | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR



            | PackageParser.PARSE_IS_PRIVILEGED,



            scanFlags | SCAN_NO_DEX, 0);



 



    // Collected privileged system packages.




    final File privilegedAppDir = new File((), "priv-app");



    scanDirLI(privilegedAppDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM



            | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR



            | PackageParser.PARSE_IS_PRIVILEGED, scanFlags, 0);



 



    // Collect ordinary system packages.




    final File systemAppDir = new File((), "app");



    scanDirLI(systemAppDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM



            | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR, scanFlags, 0);



 



    // Collect all vendor packages.




    File vendorAppDir = new File("/vendor/app");



    try {



        vendorAppDir = ();



    } catch (IOException e) {



        // failed to look up canonical path, continue with original one




    }



    scanDirLI(vendorAppDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM



            | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR, scanFlags, 0);



 



    // Collect all OEM packages.




    final File oemAppDir = new File((), "app");



    scanDirLI(oemAppDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM



            | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR, scanFlags, 0);

其中，系统安装目录有：

• /system/framework 系统库；

• /system/app 默认的系统应用；

• /vendor/app 厂商定制的应用；

非系统apk信息目录有：

• /data/app/；

• /system/priv-app/；

• /data/app-private/；

到此，PMS构造函数中主要的逻辑操作就介绍完了，接下来继续探究扫描安装过程：

（1）深入到PackageManagerService—>scanDirLI方法中：

private void scanDirLI(File dir, int parseFlags, int scanFlags, long currentTime) {



    final File[] files = ();



    if ((files)) {



        (TAG, "No files in app dir " + dir);



        return;



    }



 



    if (DEBUG_PACKAGE_SCANNING) {



        (TAG, "Scanning app dir " + dir + " scanFlags=" + scanFlags



                + " flags=0x" + (parseFlags));



    }



 



    for (File file : files) {



        final boolean isPackage = (isApkFile(file) || ())



                && !(());



        if (!isPackage) {



            // Ignore entries which are not packages




            continue;



        }



        try {



            scanPackageLI(file, parseFlags | PackageParser.PARSE_MUST_BE_APK,



                    scanFlags, currentTime, null);//注释1




        } catch (PackageManagerException e) {



            (TAG, "Failed to parse " + file + ": " + ());



 



            // Delete invalid userdata apps




            if ((parseFlags & PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM) == 0 &&



                     == PackageManager.INSTALL_FAILED_INVALID_APK) {



                logCriticalInfo(, "Deleting invalid package at " + file);



                if (()) {



                    (());



                } else {



                    ();



                }



            }



        }



    }



}

在注释1处，对于目录中的每一个文件，如果是已apk作为后缀名的，就会调用PackageManagerService—>scanPackageLI方法进行扫描解析。

(2)深入到PackageManagerService—>scanPackageLI方法中：

private  scanPackageLI(File scanFile, int parseFlags, int scanFlags,




        long currentTime, UserHandle user) throws PackageManagerException {



    if (DEBUG_INSTALL) (TAG, "Parsing: " + scanFile);



    parseFlags |= mDefParseFlags;



    PackageParser pp = new PackageParser();//注释1




    (mSeparateProcesses);



    (mOnlyCore);



    (mMetrics);



 



    if ((scanFlags & SCAN_TRUSTED_OVERLAY) != 0) {



        parseFlags |= PackageParser.PARSE_TRUSTED_OVERLAY;



    }



 



    final  pkg;



    try {



        pkg = (scanFile, parseFlags);//注释2




    } catch (PackageParserException e) {



        throw (e);



    }



 



	......省略......		



 



	// reader




    synchronized (mPackages) {//注释3




        // Look to see if we already know about this package.




        String oldName = ();



        if ( != null && (oldName)) {



            // This package has been renamed to its original name.  Let's




            // use that.




            ps = (oldName);



        }



        // If there was no original package, see one for the real package name.




        if (ps == null) {



            ps = ();



        }



        // Check to see if this package could be hiding/updating a system




        // package.  Must look for it either under the original or real




        // package name depending on our state.




        updatedPkg = (ps != null ?  : );



        if (DEBUG_INSTALL && updatedPkg != null) (TAG, "updatedPkg = " + updatedPkg);



    }



 



	......省略......       



 



    PackageParser.Package scannedPkg = scanPackageLI(pkg, parseFlags, scanFlags



            | SCAN_UPDATE_SIGNATURE, currentTime, user);//注释4




 



    /*




     * If the system app should be overridden by a previously installed



     * data, hide the system app now and let the /data/app scan pick it up



     * again.



     */



    if (shouldHideSystemApp) {



        synchronized (mPackages) {



            ();



        }



    }



 



    return scannedPkg;



}

在注释1处：创建一个PackageParser实例。

在注释2处：调用PackageParser的parsePackage函数来对apk安装包的文件扫描和提取证书信息，然后构建一个PackageParser.Package对象，并将其返回。

在注释3处：将解析返回的PackageParser对象中的信息保存到PMS中。

在注释4处：调用另一个重载的scanPackageLI方法来构建一个PackageSetting对象，这个对象保存的信息最后会通过writeLPr写入到/data/system/文件中去。

(3)根据（2）中注释2深入到PackageParser—>parsePackage方法中：

public Package parsePackage(File packageFile, int flags) throws PackageParserException {



    if (()) {



        return parseClusterPackage(packageFile, flags);



    } else {



        return parseMonolithicPackage(packageFile, flags);



    }



}

这里是根据packageFile是否是目录分别调用parseClusterPackage和parseMonolithicPackage去解析。

其中parseClusterPackage方法如下：

private Package parseClusterPackage(File packageDir, int flags) throws PackageParserException {



    final PackageLite lite = parseClusterPackageLite(packageDir, 0);



 



    if (mOnlyCoreApps && !) {



        throw new PackageParserException(INSTALL_PARSE_FAILED_MANIFEST_MALFORMED,



                "Not a coreApp: " + packageDir);



    }



 



    final AssetManager assets = new AssetManager();



    try {



 



        ...省略...



 



        final File baseApk = new File();



        final Package pkg = parseBaseApk(baseApk, assets, flags);//注释1




        if (pkg == null) {



            throw new PackageParserException(INSTALL_PARSE_FAILED_NOT_APK,



                    "Failed to parse base APK: " + baseApk);



        }



 



        ...省略...



 



         = ();



        return pkg;



    } finally {



        (assets);



    }



}

parseMonolithicPackage方法如下：

public Package parseMonolithicPackage(File apkFile, int flags) throws PackageParserException {



    



	...省略...



 



    final AssetManager assets = new AssetManager();



    try {



        final Package pkg = parseBaseApk(apkFile, assets, flags);//注释2




         = ();



        return pkg;



    } finally {



        (assets);



    }



}

从parseClusterPackage的注释1和parseMonolithicPackage的注释2可以看出都是调用parseBaseApk去解析。

往下继续探究parseBaseApk方法：

 private Package parseBaseApk(File apkFile, AssetManager assets, int flags)




        throws PackageParserException {



    



	...省略...



 



    try {



        res = new Resources(assets, mMetrics, null);



        (0, 0, null, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,



                .RESOURCES_SDK_INT);



        parser = (cookie, ANDROID_MANIFEST_FILENAME);



 



        final String[] outError = new String[1];



        final Package pkg = parseBaseApk(res, parser, flags, outError);//注释1




        if (pkg == null) {



            throw new PackageParserException(mParseError,



                    apkPath + " (at " + () + "): " + outError[0]);



        }



 



        ...省略...



 



    } catch (PackageParserException e) {



        throw e;



    } catch (Exception e) {



        throw new PackageParserException(INSTALL_PARSE_FAILED_UNEXPECTED_EXCEPTION,



                "Failed to read manifest from " + apkPath, e);



    } finally {



        (parser);



    }



}

在注释1处可以看到是调用另一个重载的parseBaseApk方法对apk进行解析。

(4) 先回到（2）中注释4处深入到PackageManagerService—>另一个scanPackageLI方法中：

private  scanPackageLI( pkg, int parseFlags,




        int scanFlags, long currentTime, UserHandle user) throws PackageManagerException {



    boolean success = false;



    try {



        final PackageParser.Package res = scanPackageDirtyLI(pkg, parseFlags, scanFlags,



                currentTime, user);//注释1




        success = true;



        return res;



    } finally {



        if (!success && (scanFlags & SCAN_DELETE_DATA_ON_FAILURES) != 0) {



            removeDataDirsLI(, );



        }



    }



}

接着由注释1继续深入PackageManagerService—>scanPackageDirtyLI方法中：

private  scanPackageDirtyLI( pkg, int parseFlags,




        int scanFlags, long currentTime, UserHandle user) throws PackageManagerException {



    final File scanFile = new File();



 



    ......省略......



 



    // And now re-install the app.




    ret = createDataDirsLI(, pkgName, ,



    HasSystemUidErrors = true;//注释1




                



	......省略......



 



    //invoke installer to do the actual installation




    int ret = createDataDirsLI(, pkgName, ,



            );//注释2




    if (ret < 0) {



        // Error from installer




        throw new PackageManagerException(INSTALL_FAILED_INSUFFICIENT_STORAGE,



                "Unable to create data dirs [errorCode=" + ret + "]");



    }



 



    ......省略......       



}

从注释1和注释2处可以看出调用了PMS中的createDataDirsLI方法，给installed发送消息，为应用程序创建对应的数据目录，如果目录已经存在，也会重新创建一遍。

继续深入到PMS的createDataDirsLI方法中：

private int createDataDirsLI(String volumeUuid, String packageName, int uid, String seinfo) {



    int[] users = ();



    int res = (volumeUuid, packageName, uid, uid, seinfo);//注释1




    if (res < 0) {



        return res;



    }



    for (int user : users) {



        if (user != 0) {



            res = (volumeUuid, packageName,//注释2




                    (user, uid), user, seinfo);



            if (res < 0) {



                return res;



            }



        }



    }



    return res;



}

从上面代码可知最后是调用()函数完成APK安装。到此为止，系统应用的安装流程差不多就完成了。

网络下载应用安装

在网络应用下载完成后，会自动调用PackageManagerService中的installPackage方法：

 @Override





public void installPackage(String originPath, IPackageInstallObserver2 observer,




        int installFlags, String installerPackageName, VerificationParams verificationParams,




        String packageAbiOverride) {



    installPackageAsUser(originPath, observer, installFlags, installerPackageName,



            verificationParams, packageAbiOverride, ());



}

在上面的代码里可以看到主要是调用了PMS—>installPackageAsUser方法：

public void installPackageAsUser(String originPath, IPackageInstallObserver2 observer,




        int installFlags, String installerPackageName, VerificationParams verificationParams,




        String packageAbiOverride, int userId) {



    (.INSTALL_PACKAGES, null);



 



	......省略......



 



    final Message msg = (INIT_COPY);



     = new InstallParams(origin, null, observer, ,



            installerPackageName, , verifParams, user, ,



            );



    (msg);



}

这里主要是获取用户安装位置，将InstallParams对象封装在Message里，然后发一个Handler消息。

接下来深入到处理INIT_COPY的地方：PMS—>doHandleMessage方法中：

void doHandleMessage(Message msg) {



        switch () {



            case INIT_COPY: {



                



				......省略......					



 



                if (!mBound) {



                    // If this is the only one pending we might




                    // have to bind to the service again.




                    if (!connectToService()) {



                        (TAG, "Failed to bind to media container service");



                        ();



                        return;



                    } else {



                        // Once we bind to the service, the first




                        // pending request will be processed.




                        (idx, params);



                    }



                } else {



                    (idx, params);



                    // Already bound to the service. Just make




                    // sure we trigger off processing the first request.




                    if (idx == 0) {



                        (MCS_BOUND);



                    }



                }



                break;



            }



            case MCS_BOUND: {



                if (DEBUG_INSTALL) (TAG, "mcs_bound");



                if ( != null) {



                    mContainerService = (IMediaContainerService) ;



                }



                if (mContainerService == null) {



                    



					......省略......



				



                } else if (() > 0) {



                    HandlerParams params = (0);



                    if (params != null) {



                        if (()) {//注释1




                            // We are done...  look for more work or to




                            // go idle.




                            if (DEBUG_SD_INSTALL) (TAG,



                                    "Checking for more work or unbind...");



                            // Delete pending install




                            if (() > 0) {



                                (0);



                            }



                            if (() == 0) {



                                if (mBound) {



                                    if (DEBUG_SD_INSTALL) (TAG,



                                            "Posting delayed MCS_UNBIND");



                                    removeMessages(MCS_UNBIND);



                                    Message ubmsg = obtainMessage(MCS_UNBIND);



                                    // Unbind after a little delay, to avoid




                                    // continual thrashing.




                                    sendMessageDelayed(ubmsg, 10000);



                                }



                            } else {



                                // There are more pending requests in queue.




                                // Just post MCS_BOUND message to trigger processing




                                // of next pending install.




                                if (DEBUG_SD_INSTALL) (TAG,



                                        "Posting MCS_BOUND for next work");



                                (MCS_BOUND);



                            }



                        }



                    }



                } else {



                    // Should never happen ideally.




                    (TAG, "Empty queue");



                }



                break;



            }

上面的逻辑是：如果是INIT_COPY：则连接DefaultContainerService服务，将我们要安装的信息方法HandlerParams的mPendingInstalls中，然后再发送MCS_BOUND消息。

如果是MCS_BOUND:则通过HandlerParams params = (0)获取要安装包的信息，然后清除包信息，如果还有其他包，则继续发MCS_BOUND消息，一直循环，直到安装包都安装完。

然后再调用—>startCopy方法：

final boolean startCopy() {



        boolean res;



        try {



            if (DEBUG_INSTALL) (TAG, "startCopy " + mUser + ": " + this);



 



            if (++mRetries > MAX_RETRIES) {



                (TAG, "Failed to invoke remote methods on default container service. Giving up");



                (MCS_GIVE_UP);



                handleServiceError();



                return false;



            } else {



                handleStartCopy();//注释1




                res = true;



            }



        } catch (RemoteException e) {



            if (DEBUG_INSTALL) (TAG, "Posting install MCS_RECONNECT");



            (MCS_RECONNECT);



            res = false;



        }



        handleReturnCode();//注释2




        return res;



    }

其中startCopy中有两个重要的方法handleStartCopy和handleReturnCode。handleStartCopy中会检查应用是否能安装成功，如果不能安装成功，则会返回failed的CODE；返回res标识，判断是否安装成功。handleReturnCode方法有两处重载了，一个是删除时调用的，一个是安装时调用的，下面列出安装的地方：

@Override



    void handleReturnCode() {



        // If mArgs is null, then MCS couldn't be reached. When it




        // reconnects, it will try again to install. At that point, this




        // will succeed.




        if (mArgs != null) {



            processPendingInstall(mArgs, mRet);



        }



    }

可以看到调用了processPendingInstall方法：

    private void processPendingInstall(final InstallArgs args, final int currentStatus) {



    // Queue up an async operation since the package installation may take a little while.




    (new Runnable() {



        public void run() {



            (this);



             // Result object to be returned




            PackageInstalledInfo res = new PackageInstalledInfo();



             = currentStatus;



             = -1;



             = null;



             = new PackageRemovedInfo();



            if ( == PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED) {



                ();



                synchronized (mInstallLock) {



                    installPackageLI(args, res);//注释1




                }



                (, );



            }



 



           ......省略......



}

从注释1处可以看到，调用的是installPackageLI方法：

private void installPackageLI(InstallArgs args, PackageInstalledInfo res) {



    



	......省略......



 



    if (replace) {



        replacePackageLI(pkg, parseFlags, scanFlags | SCAN_REPLACING, ,



                installerPackageName, volumeUuid, res);



    } else {



        installNewPackageLI(pkg, parseFlags, scanFlags | SCAN_DELETE_DATA_ON_FAILURES,



                , installerPackageName, volumeUuid, res);



    }



    



	......省略......



}

如果是替换安装，则走replacePackageLI的逻辑。追踪replacePackageLI的逻辑流程：

 

• replacePackageLI—>如果是系统应用则调用replaceSystemPackageLI—>再调用的scanPackageLI方法。
• replacePackageLI—>如果是非系统应用则调用replaceNonSystemPackageLI—>再调用的scanPackageLI方法。

如果是第一次安装，则走installNewPackageLI。追踪installNewPackageLI的逻辑流程：

到了调用的scanPackageLI方法就到了系统应用安装过程中的“继续探究扫描安装过程”逻辑，后面的安装逻辑就与系统应用安装的逻辑一样了。

通过命令安装应用

命令安装应用的入口是：framework/base/cmds/pm/src/com/android/commands/pm/

应用安装的时候就会调用runInstall()方法：

• installNewPackageLI—>再调用的scanPackageLI方法。

private int runInstall() {



    



	......省略......



 



    try {



        VerificationParams verificationParams = new VerificationParams(verificationURI,



                originatingURI, referrerURI, VerificationParams.NO_UID, null);



 



        (apkFilePath, (), installFlags,



                installerPackageName, verificationParams, abi, userId);//注释1




 



	......省略......            



 



    } catch (RemoteException e) {



        (());



        (PM_NOT_RUNNING_ERR);



        return 1;



    }



}

从注释1处可以看到安装逻辑调用的是PackageManagerService—>installPackageAsUser方法。后面的调用逻辑就与“网络下载应用安装”的逻辑一样了。

通过外部设备安装应用

通过外部设备安装应用，调用的是Android内部的PackageInstaller去完成的，其本身也是一个apk。

代码位置在：/packages/apps/PackageInstaller/。 用于显示安装apk，但其最终的本质还是调用PackageManagerService去完成安装的。

当点击文件管理器中的apk时，文件管理器就会启动PackageInstaller中的PackageInstallerActivity,并将apk的信息通过intent传递给PackageInstallerActivity。

（1）深入到PackageInstallerActivity—>onCreate方法：

@Override




protected void onCreate(Bundle icicle) {



    super.onCreate(icicle);



 



    mPm = getPackageManager();



    mInstaller = ();//注释1




    mUserManager = (UserManager) getSystemService(Context.USER_SERVICE);



 



    final Intent intent = getIntent();



	//注释2




    if (PackageInstaller.ACTION_CONFIRM_PERMISSIONS.equals(())) {



        final int sessionId = (PackageInstaller.EXTRA_SESSION_ID, -1);



        final PackageInstaller.SessionInfo info = (sessionId);



        if (info == null || !info.sealed ||  == null) {



            (TAG, "Session " + mSessionId + " in funky state; ignoring");



            finish();



            return;



        }



 



        mSessionId = sessionId;



        mPackageURI = (new File());



        mOriginatingURI = null;



        mReferrerURI = null;



    } else {



        mSessionId = -1;



        mPackageURI = ();



        mOriginatingURI = (Intent.EXTRA_ORIGINATING_URI);



        mReferrerURI = (Intent.EXTRA_REFERRER);



    }



 



    final boolean unknownSourcesAllowedByAdmin = isUnknownSourcesAllowedByAdmin();



    final boolean unknownSourcesAllowedByUser = isUnknownSourcesEnabled();



 



	//注释3




    boolean requestFromUnknownSource = isInstallRequestFromUnknownSource(intent);



    



	......省略.....



 



    // Block the install attempt on the Unknown Sources setting if necessary.




    if (!requestFromUnknownSource) {



        initiateInstall();//注释4




        return;



    }



 



    ......省略.....



 



    if (!unknownSourcesAllowedByAdmin



            || (!unknownSourcesAllowedByUser && isManagedProfile)) {



        showDialogInner(DLG_ADMIN_RESTRICTS_UNKNOWN_SOURCES);



        (



                InstallFlowAnalytics.RESULT_BLOCKED_BY_UNKNOWN_SOURCES_SETTING);



    } else if (!unknownSourcesAllowedByUser) {



        // Ask user to enable setting first




        showDialogInner(DLG_UNKNOWN_SOURCES);



        (



                InstallFlowAnalytics.RESULT_BLOCKED_BY_UNKNOWN_SOURCES_SETTING);



    } else {



        initiateInstall();//注释5




    }



}

注释1：获取PackageInstaller对象；

注释2：PackageInstaller检查权限；

注释3：PackageInstaller检查是否开启未知来源；

注释4、注释5：调用initiateInstall方法；

（2）继续深入到PackageInstallerActivity—>initiateInstall方法：

private void initiateInstall() {



    String pkgName = ;



    // Check if there is already a package on the device with this name




    // but it has been renamed to something else.




    String[] oldName = (new String[] { pkgName });



    if (oldName != null &&  > 0 && oldName[0] != null) {



        pkgName = oldName[0];



         = pkgName;



         = pkgName;



    }



    // Check if package is already installed. display confirmation dialog if replacing pkg




    try {



        // This is a little convoluted because we want to get all uninstalled




        // apps, but this may include apps with just data, and if it is just




        // data we still want to count it as "installed".




        mAppInfo = (pkgName,



                PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES);



        if ((&ApplicationInfo.FLAG_INSTALLED) == 0) {



            mAppInfo = null;



        }



    } catch (NameNotFoundException e) {



        mAppInfo = null;



    }



 



    (mAppInfo != null);



    (



            (mAppInfo != null) && (( & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) != 0));



 



    startInstallConfirm();//调用




}

initiateInstall方法主要负责检查是否已经安装过，是否是系统应用等。然后继续调用了startInstallConfirm方法。

(3) 接着深入到PackageInstallerActivity—>startInstallConfirm方法：

private void startInstallConfirm() {



    TabHost tabHost = (TabHost)findViewById();



    ();



    ViewPager viewPager = (ViewPager)findViewById();



    TabsAdapter adapter = new TabsAdapter(this, tabHost, viewPager);



    (new TabHost.OnTabChangeListener() {



        @Override




        public void onTabChanged(String tabId) {



            if (TAB_ID_ALL.equals(tabId)) {



                (true);



            } else if (TAB_ID_NEW.equals(tabId)) {



                (true);



            }



        }



    });



    // If the app supports runtime permissions the new permissions will




    // be requested at runtime, hence we do not show them at install.




    boolean supportsRuntimePermissions = 



            >= Build.VERSION_CODES.M;



    boolean permVisible = false;



    mScrollView = null;



    mOkCanInstall = false;



    int msg = 0;



 



    AppSecurityPermissions perms = new AppSecurityPermissions(this, mPkgInfo);



    final int N = (AppSecurityPermissions.WHICH_ALL);



    if (mAppInfo != null) {



        msg = ( & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) != 0




                ? .install_confirm_question_update_system



                : .install_confirm_question_update;



        mScrollView = new CaffeinatedScrollView(this);



        (true);



        boolean newPermissionsFound = false;



        if (!supportsRuntimePermissions) {



            newPermissionsFound =



                    ((AppSecurityPermissions.WHICH_NEW) > 0);



            (newPermissionsFound);



            if (newPermissionsFound) {



                permVisible = true;



                ((



                        AppSecurityPermissions.WHICH_NEW));



            }



        }



        if (!supportsRuntimePermissions && !newPermissionsFound) {



            LayoutInflater inflater = (LayoutInflater)getSystemService(



                    Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);



            TextView label = (TextView)(, null);



            (.no_new_perms);



            (label);



        }



        ((TAB_ID_NEW).setIndicator(



                getText()), mScrollView);



    } else  {



        findViewById().setVisibility();



        findViewById().setVisibility();



    }



    if (!supportsRuntimePermissions && N > 0) {



        permVisible = true;



        LayoutInflater inflater = (LayoutInflater)getSystemService(



                Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);



        View root = (.permissions_list, null);



        if (mScrollView == null) {



            mScrollView = (CaffeinatedScrollView)();



        }



        ((ViewGroup)(.permission_list)).addView(



                    (AppSecurityPermissions.WHICH_ALL));



        ((TAB_ID_ALL).setIndicator(



                getText()), root);



    }



    (permVisible);



    if (!permVisible) {



        if (mAppInfo != null) {



            // This is an update to an application, but there are no




            // permissions at all.




            msg = ( & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) != 0




                    ? .install_confirm_question_update_system_no_perms



                    : .install_confirm_question_update_no_perms;



        } else {



            // This is a new application with no permissions.




            msg = .install_confirm_question_no_perms;



        }



        ();



        (false);



        (false);



        findViewById().setVisibility();



        findViewById().setVisibility();



        mScrollView = null;



    }



    if (msg != 0) {



        ((TextView)findViewById(.install_confirm_question)).setText(msg);



    }



    ();



    mOk = (Button)findViewById(.ok_button);



    ();



    mCancel = (Button)findViewById(.cancel_button);



    (this);



    (this);



//add by wangqi begin{@



    TabWidget tabWidget = ();



    int childCount = ();



    if (childCount == 2) {



        final View left = (0);



        final View right = (1);



        (() + 1);



        (() + 2);



        (());



 



        (new View.OnKeyListener() {



            @Override




            public boolean onKey(View v, int keyCode, KeyEvent event) {



                if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_LEFT && () == KeyEvent.ACTION_DOWN) {



                    ();



                }



                return true;



            }



        });



    }



// end @}



 



    if (mScrollView == null) {



        // There is nothing to scroll view, so the ok button is immediately




        // set to install.




        //();




        mOkCanInstall = true;



    } else {



        (new Runnable() {



            @Override




            public void run() {



                //();




                mOkCanInstall = true;



            }



        });



    }



}

从上面代码可以看到startInstallConfirm主要负责界面初始化，显示权限信息等。

界面初始化完成后，安装界面就会呈现在用户面前，如果用户想要安装这个应用程序，可以直接点击确认按钮，此时就会调用PackageInstallerActivity中的onClick方法：

public void onClick(View v) {



    if (v == mOk) {



        if (mOkCanInstall || mScrollView == null) {



            ();



            if (mSessionId != -1) {



                (mSessionId, true);



 



                // We're only confirming permissions, so we don't really know how the




                // story ends; assume success.




                (



                        PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED);



                finish();



            } else {



                startInstall();//注释1




            }



        } else {



            (View.FOCUS_DOWN);



        }



    } else if(v == mCancel) {



        // Cancel and finish




        setResult(RESULT_CANCELED);



        if (mSessionId != -1) {



            (mSessionId, false);



        }



        (



                InstallFlowAnalytics.RESULT_CANCELLED_BY_USER);



        finish();



    }



}

onClick方法中分别会对取消和确定按钮做处理，如果是确定按钮，就会调用注释1处的startInstall方法。

(4) 下面到PackageInstallerActivity—>startInstall方法：

private void startInstall() {



    // Start subactivity to actually install the application




    Intent newIntent = new Intent();



    (PackageUtil.INTENT_ATTR_APPLICATION_INFO,



            );



    (mPackageURI);



    (this, );//跳转的Activity




    (InstallAppProgress.EXTRA_MANIFEST_DIGEST, mPkgDigest);



    (



            InstallAppProgress.EXTRA_INSTALL_FLOW_ANALYTICS, mInstallFlowAnalytics);



    String installerPackageName = getIntent().getStringExtra(



            Intent.EXTRA_INSTALLER_PACKAGE_NAME);



 



	......省略.....



    



    if(localLOGV) (TAG, "downloaded app uri="+mPackageURI);



    startActivity(newIntent);//注释1




    finish();



}

startInstall方法启动后，将会跳转到注释1处的InstallAppProgress界面，并关掉当前的PackageInstallerActivity。

(5) 接着深入到文件中：

当启动时，会先调用—>onCreate方法：

@Override




public void onCreate(Bundle icicle) {



    



	......省略.....



 



    initView();



}

public void initView() {



    



	......省略.....



 



    if ("package".equals(())) {



        try {



            ();



            (,



                    PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED);



        } catch ( e) {



            (,



                    PackageManager.INSTALL_FAILED_INVALID_APK);



        }



    } else {



        (mPackageURI, observer, installFlags,



                installerPackageName, verificationParams, null);



    }



}

可以看到有两条安装逻辑，我这里只探索else中的逻辑。else中实际上是调用了ApplicationPackageManager的installPackageWithVerificationAndEncryption方法来安装。

(6) 再到ApplicationPackageManager—>installPackageWithVerificationAndEncryption方法：

@Override




public void installPackageWithVerificationAndEncryption(Uri packageURI,




        PackageInstallObserver observer, int flags, String installerPackageName,




        VerificationParams verificationParams, ContainerEncryptionParams encryptionParams) {



    installCommon(packageURI, observer, flags, installerPackageName, verificationParams,



            encryptionParams);//注释1




}

注意installPackageWithVerificationAndEncryption方法上有个Override，说明继承于父类的PackageManager中。

从注释1中可以看到调用的是installCommon方法：

private void installCommon(Uri packageURI,




        PackageInstallObserver observer, int flags, String installerPackageName,




        VerificationParams verificationParams, ContainerEncryptionParams encryptionParams) {



    



	......省略.....



 



    try {



        (originPath, (), flags, installerPackageName,



                verificationParams, null);//注释1




    } catch (RemoteException ignored) {



    }



}

从注释1中可以看到调用的是PMS中的installPackage方法，到这里后续的逻辑就与前面的“网络下载应用安装”中的逻辑一样了。

结论：看到这里咱们就可以对apk的安装过程有清晰的感知了，在四种安装方式中每种安装方式的入口部分是特殊的流程，但是后面的流程都是一致的。

并且咱们对之前的疑惑也算是有了答案：apk的信息就是在安装的过程中通过对apk解析得到其信息并保存在对应的文件中的。

总结APK的安装流程如下：

复制APK安装包到/data/app目录下，解压缩并扫描安装包，向资源管理器注入APK资源，解析AndroidManifest文件，并在/data/data目录下创建对应的应用数据目录，然后针对Dalvik/ART环境优化dex文件，保存到dalvik-cache目录，将AndroidManifest文件解析出的组件、权限注册到PackageManagerService并发送广播。

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