android应用程序管理机制
最后更新于：2022-04-01 14:45:47
android应用程序管理主要由PackageManager这个类来管理，实现PackageManager这个抽象类的是ContextImpl.java。在ContextImpl.java中，有一个内部静态类叫ApplicationPackageManager，实现了所有PackageManager的接口。
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static final class ApplicationPackageManager extends PackageManager {
..........
｝
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ApplicationPackageManager又是通过对IPackageManager封装调用，来实现的。
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public PackageInfo getPackageInfo(String packageName, int flags)
throws NameNotFoundException {
try {
PackageInfo pi = mPM.getPackageInfo(packageName, flags);
if (pi != null) {
return pi;
}
} catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("Package manager has died", e);
}
throw new NameNotFoundException(packageName);
}
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这里的mPM就是IPackageManager，PackageManagerService就是对IPackageManager的实现。所以我们平时对PackageManager的调用，最终是的在PackageManagerService.java中实现的。在PackageManagerService.java每个方法的实现。
**PackageManagerService启动流程：**
PackageManagerService(context, factoryTest)是包管理服务的主进程。它完成了对/system/app,/data/app,/system/framework,/data/app-private下的apk文件的解析。详细流程如下：
1.建立java层的installer与c层的installd的socket联接，使得在上层的install,remove,dexopt等功能最终由installd在底层实现
2.建立PackageHandler消息循环，用于处理外部的apk安装请求消息，如adb install,packageinstaller安装apk时会发送消息
3.解析/system/etc/permission下xml文件(framework/base/data/etc/)，包括platform.xml和系统支持的各种硬件模块的feature.主要工作：
(1)建立底层user ids和group ids 同上层permissions之间的映射；可以指定一个权限与几个组ID对应。当一个APK被授予这个权限时，它也同时属于这几个组。
(2)给一些底层用户分配权限，如给shell授予各种permission权限；把一个权限赋予一个UID，当进程使用这个UID运行时，就具备了这个权限。
(3) library,系统增加的一些应用需要link的扩展jar库；
(4) feature,系统每增加一个硬件，都要添加相应的feature.将解析结果放入mSystemPermissions,mSharedLibraries,mSettings.mPermissions,mAvailableFeatures等几个集合中供系统查询和权限配置使用。
4.检查/data/system/packages.xml是否存在，这个文件是在解析apk时由
writeLP()创建的，里面记录了系统的permissions，以及每个apk的name,codePath,flags,version,uesrid等信息，这些信息主要通过apk的
AndroidManifest.xml解析获取，解析完apk后将更新信息写入这个文件并保
存到flash，下次开机直接从里面读取相关信息添加到内存相关列表中。当有apk
升级，安装或删除时会更新这个文件。
5.检查BootClassPath，mSharedLibraries及/system/framework下的jar
是否需要dexopt，需要的则通过dexopt进行优化
6.启动AppDirObserver线程监测/system/framework,/system/app,/data/app,/data/
app-private目录的事件,主要监听add和remove事件。对于目录监听底层通过
inotify机制实现，inotify 是一种文件系统的变化通知机制，如文件增加、删除
等事件可以立刻让用户态得知,它为用户态监视文件系统的变化提供了强大的支持。
当有add event时调用scanPackageLI(File , int , int)处理；
当有remove event时调用removePackageLI()处理;
7.对于以上几个目录下的apk逐个解析，主要是解析每个apk的AndroidMa-
nifest.xml文件，处理asset/res等资源文件，建立起每个apk的配置结构信息，
并将每个apk的配置信息添加到全局列表进行管理。f
8.将解析的每个apk的信息保存到packages.xml和packages.list文件里，
packages.xml记录了如下数据：pkgName，userId，debugFlag，dataPath（包的数据路径）
**dexopt:**
如果我们想要求运行时的性能有进一步提高，就仍然需要对DEX文件进行进一步优化。优化DEX会产生一个可以快速载入执行的classes.dex文件，会进行包括byte-swapping,structure realigning与basic structure checks,更新ODEX header ,为了确保产生ODEX流程的正确性,Android提供了一个dexopt工具,用来做为虚拟机的辅助工具,可以在系統启动时,透過Dalvik虚拟机對載入的DEX文件執行佳化操作。
优化发生的时机有两个：
对于预置应用，可以在系统编译后，生成优化文件，以ODEX 结尾。这样在发布时除
APK 文件（不包含 DEX）以外，还有一个相应的 ODEX 文件；
对于非预置应用，包含在 APK 文件里的 DEX 文件会在运行时通过dexopt进行优化，优化后的文件将被保存在缓存中(data/dalvik-cache)。
**android安全机制概述**:
Android是一个权限分离的系统 ，这是利用Linux已有的权限管理机制，通过为每一个Application分配不同的uid和gid, 从而使得不同的Application之间的私有数据和访问(native以及java层通过这种sandbox机制)达到隔离的目的 。与此同时,Android还在此基础上进行扩展，提供了permission机制，它主要是用来对Application可以执行的某些具体操作进行权限细分和访问控制，同时提供了per-URI permission机制，用来提供对某些特定的数据块进行访问。
Application 级别通过user ID和group Id实现安全控制；component级别通过permission来限制对于某一组件的访问；在data级别通过基于permission的per URI进行安全控制。
uid gid gids:
Android 的权限分离的基础是建立在 Linux 已有的 uid 、 gid 、 gids 基础上的 。
UID :Android 在 安装一个应用程序，就会为 它 分配一个 uid 。其中普通 Android 应用程序的 uid 是从 10000 开始分配 （Process.FIRST_APPLICATION_UID ）， 10000 以下是系统进程的 uid 。
GID :对 于普通应用程序来说， gid 等于 uid 。由于每个应用程序的 uid 和 gid 都不相同， 因此不管是 native 层还是 java 层都能够达到保护私有数据的作用 。
GIDS : gids 是由框架在 Application 安装过程中生成，与 Application 申请的具体权限相关。 如果 Application 申请的相应的 permission 被 granted ，而且中有对应的 gids ， 那么这个Application 的 gids 中将包含这个gids 。
**installer类：**
构造方法中，首先会进行一些成员变量的初始化，比如mContext， mFactoryTest， mMetrics， mSettings等。
最重要的是初始化mInstaller这个变量：
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Installer installer = new Installer();
if (installer.ping() && Process.supportsProcesses()) {
mInstaller = installer;
} else {
mInstaller = null;
}
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Installer这个是PackageManager与底层C模块进行通信的工具类，同socket进行通信，PackageManager所有对apk的安装，卸载等操作都是通过Installer进行的。对Installer的调用首先会调用ping（）来判断socket是否已经连接。
连接方法：connect:
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private boolean connect() {
if (mSocket != null) {
return true;
}
Slog.i(TAG, "connecting...");
try {
mSocket = new LocalSocket();
LocalSocketAddress address = new LocalSocketAddress(
"installd", LocalSocketAddress.Namespace.RESERVED);
mSocket.connect(address);
mIn = mSocket.getInputStream();
mOut = mSocket.getOutputStream();
} catch (IOException ex) {
disconnect();
return false;
}
return true;
}
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transaction首先会判断连接，如果socket连接正常，就将cmd命令写入socket文件，并且接收返回信息，并且返回给execute:
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private synchronized String transaction(String cmd) {
if (!connect()) {
Slog.e(TAG, "connection failed");
return "-1";
}
if (!writeCommand(cmd)) {
/* If installd died and restarted in the background
* (unlikely but possible) we'll fail on the next
* write (this one). Try to reconnect and write
* the command one more time before giving up.
*/
Slog.e(TAG, "write command failed? reconnect!");
if (!connect() || !writeCommand(cmd)) {
return "-1";
}
}
// Slog.i(TAG,"send: '"+cmd+"'");
if (readReply()) {
String s = new String(buf, 0, buflen);
// Slog.i(TAG,"recv: '"+s+"'");
return s;
} else {
// Slog.i(TAG,"fail");
return "-1";
}
}
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执行命令的方法：execute(String cmd):
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private int execute(String cmd) {
String res = transaction(cmd);
try {
return Integer.parseInt(res);
} catch (NumberFormatException ex) {
return -1;
}
}
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install（）方法：
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public int install(String name, int uid, int gid) {
StringBuilder builder = new StringBuilder("install");
builder.append(' ');
builder.append(name);
builder.append(' ');
builder.append(uid);
builder.append(' ');
builder.append(gid);
return execute(builder.toString());
}
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其他方法：
（1） dexopt(String apkPath, int uid, boolean isPublic)；优化dex文件
（2）movedex(String srcPath, String dstPath)； 移动dex文件
（3）rmdex(String codePath)；删除dex文件
（4）remove(String name) ；删除apk
（5）rename(String oldname, String newname)；重命名
（6）deleteCacheFiles(String name)；删除cache文件
（7）clearUserData(String name)；删除user data
（8）freeCache(long freeStorageSize)；释放cache空间
（9）setForwardLockPerm（String packagePathSuffix, int gid） 为apk文件增加前缀
（10）getSizeInfo(String pkgName, String apkPath, String fwdLockApkPath, PackageStats pStats) 获取apk信息
（11） moveFiles()；移动文件。