Android 使用Android Studio构建运行 系统层app

前言

做了这么多年的应用层和架构的工作,突然转到系统层还是有些不习惯的。最让人难受的就是不能用AS直接构建运行系统层的app,每次在AS上写完代码,都要同步到系统源码中去,然后配置好mk等文件,从系统层上去执行编译,最后再把编译好的apk push到system中去。既繁琐,又容易出错。后来我就琢磨着,是不是有一种方法可以让AS直接构建并且运行系统层的app呢,答案是可行的。

准备工作

要想让AS构建运行系统层app,首先得让当前的系统app已经可以在源码中编译过才行。否则都是免谈。

1.framework.jar

当我们成功编译过一次源码后,先找到未压缩过的framework.jar

framework.jar的位置:out/target/common/obj/JAVA_LIBRARIES/framework_intermediates/classes.jar

注意:一定是common下的目录,不是product下的,别找错了

这个classes.jar就是我们要的,复制一份到AS的lib里,改名为framework.jar。并在build.gradle里配置引用方式为:compileOnly

图1

2.Android.mk引用处理

系统层app还是用的跟以前eclipse的构建目录一样,Android.mk或者Android.bp的方式,会引入一系列的组件,包括静态库:Androidx相关,和一些jar包或者aar。其中jar包和aar比较好处理,直接迁移到AS的lib下就行,但是一些静态库怎么办?总不能也迁移到AS下,然后创建个module吧?

实际上module还真得创建,但里面也只是放一些res资源罢了

那java代码又该怎么处理呢?

有两种方式,分代处理集中处理

所谓集中处理,是忽略掉app内引入的lib,以成品app为目标分析,引入对应资源

res处理

Launcher为例:
首先找到Launcherapp的mk,查看res资源引入情况:

发现是分别引入了car-media-commoncar-apps-common两个静态库的资源,那我们首先要做的就是先把这两个库的资源引入。
以下图的 car-media-common 为例:
首先AS里创建一个module:


然后找到源码中 car-media-common 的位置:

将标红的res全部复制到到创建的module中,然后app引入即可。

PS:系统lib一般不会存在资源相互引用的情况,大家尽量去检查下lib下的Android.mk文件,看看有没有引入其他res的,如果有,步骤同上。此处仅是资源,非java代码

重复上面操作,直到所有的资源全部引入为止。

java代码处理

接下来处理Android.mk中引入的库java代码,找到已经编译好的Launcher目录:


复制一个这个classes.jar,以压缩包的形式打开:

除了标红的部分,其余的全部删除,一个不留。

再然后,把com里的关于Launcher的编译后的代码全部删掉,删完后引入到AS里,此处需要注意,使用implementation 引入

PS1:如果有aidl生成的class文件,建议保留,否则AS可能因为部分引用问题无法生成

PS2:如果AS的lib里引入了一些jar,而这些jar也是从源码里复制过来的,那么记得删掉classes.jar里相关的类,否则会报重复引用的异常

上述步骤很繁琐,稍不加注意可能就多删或者少删了,记得多备份。

3.编译

当你执行build命名后,不再报包引入重复的错误后,就可以进行到第三步--编译过程了。编译过程中,也会有很多问题,比如2步骤里操作不当,多删了某些类或者少删了,就要重复2步骤。

当不再存在重复类引入的问题后,再次执行编译,会报一些类无法找到的问题,比如:

当我们点进去后看到

实际上这个类是在我们引入的framework.jar里面

那怎么才能让AS编译优先使用我们自己framework.jar里的类呢?
答案是:BootStrap class扩展方案
Java 命令行提供了如何扩展bootStrap 级别class的简单方法.

-Xbootclasspath: 完全取代基本核心的Java class 搜索路径,不常用,否则要重新写所有Java 核心class
-Xbootclasspath/a: 后缀在核心class搜索路径后面,常用
-Xbootclasspath/p: 前缀在核心class搜索路径前面。不常用,避免引起不必要的冲突。

-Xbootclasspath/p看描述可以解决我们的问题,让framework.jar的文件优先于SDK的文件编译,尝试一下。编写一个task:

gradle.projectsEvaluated {
    tasks.withType(JavaCompile){
        options.compilerArgs.add("-Xbootclasspath/p:libs/frameworks.jar")
    }
}

添加到app下的build.gradle后,再编译


完美,通过编译。
回头再次查看刚刚报错的代码:PlayPauseButton发现依然爆红,但却不影响编译。只是对于一个有编译癖好的人来说,这点红都接收不了,再写个task吧。

task pushDownJdkDependency {
    def imlFile = file(".idea\\modules\\app\\Launch.app.iml") // 注意,要替换成自己项目中生成的iml目录
    println 'Change OPSafe.iml order'
    try {
        def parsedXml = (new XmlParser()).parse(imlFile)
        def jdkNode = parsedXml.component[1].orderEntry.find { it.'@type' == 'jdk' }
        parsedXml.component[1].remove(jdkNode)
        new Node(parsedXml.component[1], 'orderEntry', ['type': 'jdk', 'jdkName': "Android API 30 Platform", 'jdkType': 'Android SDK'])
        def writer = new StringWriter()
        new XmlNodePrinter(new PrintWriter(writer)).print(parsedXml)
        imlFile.text = writer.toString()
    } catch (FileNotFoundException e) {
        // nop, iml not found
    }
}

将此task放到工程下的build.gradle中就可以了,不需要执行,每次编译会自动走这个task一次,再次执行一次build:



已经不再爆红了,完美。

4.运行

虽然已经可以编译通过了,但别高兴那么早,此时的apk是无法直接安装到系统上的。我们先运行一次看看:



意思是说我们的版本太低了,无法覆盖安装。那简单,随便升下版本:



改成100,再跑一遍:

简而言之就是签名问题,也比较好理解,毕竟我们这是系统层app,使用的是系统签名,而用AS编译运行的是默认的debug签名,肯定是不行的。
解决办法也简单:就是用系统签名替换我们的签名,就可以了。

首先,先生成一个我们自己的签名,AS创建一个就行,我们命名为launch.jks

其次,找到系统的签名

把这俩复制出来,再然后,使用keytool-importkeypair工具将我们生成的签名用系统签名重新签一次,因为走的shell,建议直接在ubuntu虚拟机里搞,我试过在win上签名,会失败的。

./keytool-importkeypair -k launch.jks -p 111111 -pk8 platform.pk8 -cert platform.x509.pem -alias launch
-p 后面的是密码

搞定,签完后给Launcher项目设置下签名再运行一次:


安装成功,

结语

总的来说,问题不是很难,就是过程比较复杂,中间各种各样的小问题频繁的冒出来,需要耐心和探索研究精神。这下终于可以愉快的写代码了。

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