packageinstaller
前言
包管理机制是Android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Apk、jar、so文件等等,他们被加载到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。
包管理机制的核心类是PackageManagerService(PMS),他负责对包进行管理。
本节内容讲解APK安装前的PackageManager,APK文件结构和安装方式。
一 PackageManager简介
PMS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,具体实现类APPlicationPackageManager,ApplicationPackageManager中的方法会通过IPackageManager与PMS(博客写的是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,如此设计的目的是避免系统服务PMS直接被访问。
PackageManager提供了一些功能:
- 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
二 APK文件结构和安装方式
APK: AndroidPackage的缩写,即Android安装包;他是zip格式的压缩文件,解压后目录:
| 目录/文件 | 描述 |
| assert | 存放的原生资源文件,通过AssertManager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类在代码中访问的 |
| 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的安装方式主要由两种:
- 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。
两种方式最终都会调用PMS的scanPackageDirtyLI方法用来解析包,再这之前的调用链不同
三 PackageInstaller入口
Android7.0之前,我们可以通过如下代码安装指定路径中的APK
intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
intent.addFlags(Intent.flag_activity_new_task);
intent.setDataAndType(Uri.parse("file://" + path),"application/vnd.android.package-archive");
context.startActivity(intent);
ndroid7.0之后,会报异常:FileUriExposeException,产生异常的原因是因为StrictMode API政策禁止应用程序将file:// Uri暴露给另一个应用程序,
解决方案:Google提供了FileProvider,它继承自contentprovider,使用它可以将file://Uri替换称为content://Uri;
但是不论Android7.0之前还是7.0以及更好版本,都会调用如下代码
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
intent.setDataAndType(xxxxx, "application/vnd.android.package-archive");
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,能够隐式匹配的Activity为InstallStart,(注意:此处分析源码基于Android8.0,Android7.0能隐式匹配的Activity为PackageInstallerActivity)
<activity android:name=".InstallStart"
android:exported="true"
android:excludeFromrecents="true">
<intent-filter android:priority="1">
<action android:name="android.intent.action.VIEW" />
<action android:name="android.intent.action.INSTALL_PACKAGE" />
<category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
<data android:scheme="file" />
<data android:scheme="content" />
<data android:mimeType="application/vnd.android.package-archive" />
</intent-filter>
...
</activity>
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,并且调用它的onCreate方法
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedinstanceState) {
if (PackageInstaller.ACTION_CONFIRM_PERMISSIONS.equals(intent.getAction())) {//1
nextActivity.setClass(this, PackageInstallerActivity.class);
} else {
Uri packageUri = intent.getData();
if (packageUri == null) {//2
Intent result = new Intent();
result.putExtra(Intent.EXTRA_INSTALL_RESULT,
PackageManager.INSTALL_FaiLED_INvalid_URI);
setResult(RESULT_FIRST_USER, result);
nextActivity = null;
} else {
if (packageUri.getScheme().equals(SCHEME_CONTENT)) {//3
nextActivity.setClass(this, InstallStaging.class);
} else {
nextActivity.setClass(this, PackageInstallerActivity.class);
}
}
}
if (nextActivity != null) {
startActivity(nextActivity);
}
finish();
}
注释1:判断Intent的Action是否为CONFIRM_PERMISSIONS,根据本文的应用情景显然不成立;
注释2:判断packageUri是否为空也不成立;
注释3: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:
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
if (mStagingTask == null) {
if (mStagedFile == null) {
try {
mStagedFile = TemporaryFileManager.getStagedFile(this);//1
} catch (IOException e) {
showERROR();
return;
}
}
mStagingTask = new StagingAsyncTask();
mStagingTask.execute(getIntent().getData());//2
}
}
注释1:如果File类型的mStagedFile为null,则创建mStagedFile,mStagedFile用于存临时数据。
注释2:启动StagingAsyncTask,并传入content协议的Uri,如下所示:
private final class StagingAsyncTask extends AsyncTask<Uri, Void, Boolean> {
@Override
protected Boolean doInBackground(Uri... params) {
if (params == null || params.length <= 0) {
return false;
}
Uri packageUri = params[0];
try (InputStream in = getContentresolver().openInputStream(packageUri)) {
if (in == null) {
return false;
}
try (outputstream out = new FileOutputStream(mStagedFile)) {
byte[] buffer = new byte[4096];
int bytesRead;
while ((bytesRead = in.read(buffer)) >= 0) {
if (isCancelled()) {
return false;
}
out.write(buffer, 0, bytesRead);
}
}
} catch (IOException | SecurityException e) {
Log.w(LOG_TAG, "Error staging apk from content URI", e);
return false;
}
return true;
}
@Override
protected void onPostExecute(Boolean success) {
if (success) {
Intent installIntent = new Intent(getIntent());
installIntent.setClass(InstallStaging.this, PackageInstallerActivity.class);
installIntent.setData(Uri.fromFile(mStagedFile));
installIntent
.setFlags(installIntent.getFlags() & ~Intent.FLAG_ACTIVITY_FORWARD_RESULT);
installIntent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NO_ANIMATION);
startActivityForResult(installIntent, 0);
} else {
showError();
}
}
}
}
doInBackground方法中将packageUri(content协议Uri)的内容写入到mStagedFile中,如果写入成功,onPostExecute方法会跳转到PackageInstallerActivity中,并将mStagedFile传进去,InstallStaging主要起转换作用,将content协议的Uri转换为File协议,然后跳转到PackageInstallerActivity,就像Android7.0之前一样启动安装流程了.
四 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:
@Override
protected void onCreate(Bundle icicle) {
super.onCreate(icicle);
if (icicle != null) {
mAllowUnknownSources = icicle.getBoolean(ALLOW_UNKNOWN_SOURCES_KEY);
}
mPm = getPackageManager();
mIpm = AppGlobals.getPackageManager();
mAppOpsManager = (AppOpsManager) getSystemService(Context.APP_OPS_SERVICE);
mInstaller = mPm.getPackageInstaller();
mUserManager = (UserManager) getSystemService(Context.USER_SERVICE);
...
//根据Uri的Scheme进行预处理
boolean wasSetUp = processPackageUri(packageUri);//1
if (!wasSetUp) {
return;
}
bindUi(R.layout.install_confirm, false);
//判断是否是未知来源的应用，如果开启允许安装未知来源选项则直接初始化安装
checkIfAllowedAndInitiateInstall();//2
}
首先初始化安装所需的各种对象,他们的描述如下:
| 类名 | 描述 |
| PackageManager | 用于向应用程序进程提供一些功能,最终的功能由PMS来完成 |
| IPackageManager | 一个AIDL接口,用于和PMS进程间通信 |
| AppOpsManager | 用于权限动态检测,在Android4.3中被引用 |
| 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:processPackageUri方法如下所示:
private boolean processPackageUri(final Uri packageUri) {
mPackageURI = packageUri;
final String scheme = packageUri.getScheme();//1
switch (scheme) {
case SCHEME_PACKAGE: {
try {
...
} break;
case SCHEME_FILE: {
File sourceFile = new File(packageUri.getPath());//1
//得到sourceFile的包信息
Packageparser.Package parsed = PackageUtil.getPackageInfo(this, sourceFile);//2
if (parsed == null) {
Log.w(TAG, "parse error when parsing manifest. Discontinuing installation");
showDialogInner(DLG_PACKAGE_ERROR);
setPmResult(PackageManager.INSTALL_failed_INVALID_APK);
return false;
}
//对parsed进行进一步处理得到包信息PackageInfo
mPkgInfo = PackageParser.generatePackageInfo(parsed, null,
PackageManager.GET_PERMISSIONS, 0, 0, null,
new PackageUserState());//3
mAppSnippet = PackageUtil.getAppSnippet(this, mPkgInfo.applicationInfo, sourceFile);
} break;
default: {
Log.w(TAG, "Unsupported scheme " + scheme);
setPmResult(PackageManager.INSTALL_FAILED_INVALID_URI);
finish();
return false;
}
}
return true;
}
注释1: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并且返回false,注释1处根据packageUri创建一个新的File,
注释2:内部会调用PackageParser的parsePackage方法解析这个File(实际是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: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方法注释2,checkIfAllowedAndInitiateInstall方法如下所示
private void checkIfAllowedAndInitiateInstall() {
//判断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
if (mAllowUnknownSources || !isInstallrequestFromUnknownSource(getIntent())) {//1
//初始化安装
initiateInstall();//2
return;
}
// 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
if (isUnknownSourcesDisallowed()) {
if ((mUserManager.getUserrestrictionSource(UserManager.DISALLOW_INSTALL_UNKNOWN_SOURCES,
Process.myUserhandle()) & UserManager.RESTRICTION_SOURCE_SYSTEM) != 0) {
showDialogInner(DLG_UNKNOWN_SOURCES_RESTRICTED_FOR_USER);
return;
} else {
startActivity(new Intent(settings.ACTION_SHOW_ADMIN_SUPPORT_DETAILS));
finish();
}
} else {
handleUnknownSources();//3
}
}
注释1:判断允许安装未知来源或根据intent判断的出该APK不是未知来源,调用注释2处的initiateInstall方法来初始化安装。如果管理员限制未知来源的安装,弹出提示对话框 或者跳转至设置页面,否则调用注释3处的handleUnknownSources方法来处理未知来源的APK,注释2方法:
private void initiateInstall() {
String pkgName = mPkgInfo.packageName;//1
String[] oldName = mPm.canonicalToCurrentPackageNames(new String[] { pkgName });
if (oldName != null && oldName.length > 0 && oldName[0] != null) {
pkgName = oldName[0];
mPkgInfo.packageName = pkgName;
mPkgInfo.applicationInfo.packageName = pkgName;
}
try {
//根据包名获取应用程序信息
mAppInfo = mPm.getApplicationInfo(pkgName,
PackageManager.MATCH_UNINSTALLED_PACKAGES);//2
if ((mAppInfo.flags&ApplicationInfo.FLAG_INSTALLED) == 0) {
mAppInfo = null;
}
} catch (NamenotfoundException e) {
mAppInfo = null;
}
//初始化安装确认界面
startInstallConfirm();//3
}
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:
private void startInstallConfirm() {
//省略初始化界面代码
...
AppSecurityPermissions perms = new AppSecurityPermissions(this, mPkgInfo);//1
final int N = perms.getPermissionCount(AppSecurityPermissions.WHICH_ALL);
if (mAppInfo != null) {
msg = (mAppInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) != 0
? R.string.install_confirm_question_update_system
: R.string.install_confirm_question_update;
mscrollView = new CaffeinatedScrollView(this);
mScrollView.setFillViewport(true);
boolean newPermissionsFound = false;
if (!supportsruntimePermissions) {
newPermissionsFound =
(perms.getPermissionCount(AppSecurityPermissions.WHICH_NEW) > 0);
if (newPermissionsFound) {
permVisible = true;
mScrollView.addView(perms.getPermissionsView(
AppSecurityPermissions.WHICH_NEW));//2
}
}
...
}
startInstallConfirm方法中首先初始化安装确认界面,
注释1: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: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。
五 总结
PakcageInstaller初始化过程:
- 根据Uri的Scheme协议不同,跳转到不同的界面,content协议跳转到InstalllStart,其他跳转到PackageInstallerActivity;
- 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PakcageInfo
- 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判断的出该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。
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