Android 系统架构 —— 资源管理框架导读

前言

Android 应用程序作为移动客户端应用程序, 它采用将代码逻辑与应用界面分离的逻辑实现, 在设计层面上进行了一次解耦的操作

这里我们看看 Android 应用程序资源的组织和管理的整体架构

Android 的资源主要可以分为两种类型, 分别为 assets 和 res

assets 类资源放在 module 根目录的 assets 文件夹下, 它里面保存的是一些原始的文件, 可以以任何方式来进行组织

这些文件最终会被原装不动地打包在 apk 文件中, 文件访问方式如下

AssetManager am = getAssets();  
InputStream is = assset.open("filename");

res 文件目录是我们开发中最常打交道的, 它当前 moudle 的 res 文件夹下, 其内部保存的文件大多都会被编译, 并赋予资源的 ID, 其内容结构如下

animator: 存放属性动画
anim: 存放补间动画(属性动画也可保存在此目录中, 但为了区分这两种类型, 属性动画首选 animator/ 目录)
drawable: 存放资源图片
mipmap: 存在 app 图标
layout: 存放资源布局
menu: 描述应用程序的菜单
values: 用来存放一些简单的数据
- theme.xml
- styles.xml
- strings.xml
- colors.xml
- dimens.xml
- arrays.xml
xml: 用来存放应用的配置信息, 如 7.0 之后需要的 FileProvider 等
raw: 与 assets 的文件夹类似, 它内部的资源也会原封不动的打包在 apk 中, 不同的是它在打包的过程中会被赋予资源 ID, 我们可以通过 ID 快捷的访问它
```
Resources res = getResources();
InputStream is = res.openRawResource(R.raw.filename);
```

编译方式

Android 的 aapt 的资源打包还是比较复杂的, 这里主要介绍了资源打包的流程, 并没有深究其每一个细节, 其主要流程如下

ResoureTable 资源表结构
- Pacakge: 描述资源包
  - 一个应用程序至少有两个资源包, 一个是 app 自身的资源
  - 另一个是引用的 framwork-res.apk 中的资源
- AaptAssets: 描述资源文件夹
资源的编译
- 收集 AaptAssets 中资源文件夹的信息到 ResoureTable 的 Package 中
- 编译 Xml 文件为二进制 Xml 文件
  - 写入 Xml 头信息
  - 写入 Xml 中采集到的字符串
  - 写入 Xml 中采集到的 ID 值
  - 把所有的字符串替换成采集后的索引值
资源的打包
- 遍历 Package 中的资源项, 为其分配 ID
  - 资源项 ID = PacakgeId + TypeId + 资源序号
  - 如 0x7f 01 0001
- 生成资源索引表 resources.arsc
  - 收集数据
  - 生成 Package 数据块
  - 写入 resources.arsc
- 生成其他文件
  - 编译 AndroidManifest 文件为二进制 Xml
  - 将 resources.arsc 的 ID 导出, 生成 R.java 文件
- 打包为 APK 文件

资源管理整体依赖图

构建 Application 的 ContextImpl 中通过 ResourcesManager 获取 Resources 的步骤如下

构建 ResourcesKey
根据 ResourcesKey 从缓存 mResourceImpls 中获取 ResourcesImpl 对象
- 缓存不存在则构建 ResourcesImpl 对象, 创建流程如下
  - 获取 AssetManager
    - 构建 ApkAsset
      - 创建 Native 的 ApkAsset, 解析 apk 中的 resources.arsc 数据到内存
      - 保存 resources.arsc 中的资源项值的字符串资源池 StringBlock
    - 构建 AssetManager
      - 合并 framework-res.apk 的系统资源 ApkAsset 集合
      - 构建 Native 层的 AssetManager2
      - 将合并后的资源集合保存在 AssetManager2 中
        
        保存资源集合
        
        重新构建引用表
        
        重新构建缓存集合
        
        刷新缓存
  - 创建 ResourcesImpl 对象
    - 内部持有 AssetManager
优先从 mResourceReferences 缓存中获取 Resources 对象
- 不存在则创建新的 Resources 对象
  - 将 ClassLoader 和 ResourcesImpl 注入

当 Application 创建完成之后, 会通过 rewriteRValues 来重新复写 R 文件中的 ID 为运行时 ID

Android 获取 layout 资源的流程主要有资源的查找和构建解析器两个步骤, 具体的流程如下

从资源表 resource.arsc 中查找资源
- String 类型的资源需要到 Java 的 StringBlock 中二次查找
从 ApkAsset 的 StringBlock 字符串资源池获取资源路径
- 优先从 Java 缓存池中获取
  - 若缓存不存在, 则构建缓存
- 到 Native 层根据 idx 查找数据
- 投放到 Java 缓存池

有了资源的路径, 从 base.apk 压缩包中将我们要查找的资源提取出来