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第五章的第二、三节
This commit is contained in:
dqzg12300
parent
66d115e730
commit
253f7763a4
@ -32,51 +32,19 @@ ls
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Android.bp AndroidManifest.xml build.gradle CleanSpec.mk LibraryManifest.xml OWNERS res src
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Android.bp AndroidManifest.xml build.gradle CleanSpec.mk LibraryManifest.xml OWNERS res src
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```
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```
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接下来开发一个简单的案例，功能是在`/data/system`目录中创建一个文件并且写入内容。这个目录是只有system身份权限的进程才能访问。最后将这个App应用内置到系统中，编译后刷入手机，验证是否成功写入数据。以下是案例的实现代码。
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接下来开发一个简单的案例。然后将这个App应用内置到系统中，编译后刷入手机，案例的实现代码直接直接默认的即可。
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```java
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```java
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public class MainActivity extends AppCompatActivity {
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public class MainActivity extends AppCompatActivity {
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public String writeTxtToFile(String strContent, String filePath, String fileName) {
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String strFilePath = filePath+fileName;
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try {
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File file = new File(strFilePath);
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if (!file.exists()) {
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file.getParentFile().mkdirs();
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file.createNewFile();
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}
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RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rwd");
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raf.setLength(0);
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long writePosition = raf.getFilePointer();
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raf.seek(writePosition);
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raf.write(strContent.getBytes());
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raf.close();
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//
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} catch (Exception e) {
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Log.e("MainActivity", "Error on write File:" + e);
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return e.getMessage();
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}
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return "";
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}
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TextView txtContext;
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@Override
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@Override
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protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
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protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
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super.onCreate(savedInstanceState);
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super.onCreate(savedInstanceState);
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setContentView(R.layout.activity_main);
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setContentView(R.layout.activity_main);
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txtContext=findViewById(R.id.txtContext);
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String errMsg= writeTxtToFile("测试内置系统App","/data/system/","demo.txt");
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if(errMsg.isEmpty()){
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txtContext.setText("写入成功");
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}else{
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txtContext.setText("写入失败,"+errMsg);
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}
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}
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}
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}
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}
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```
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```
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内置到手机前，先直接将app安装测试，写入文件时提示错误`Error on write File:java.io.IOException: Permission denied`。
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`android:shareUserId` 是 AndroidManifest.xml 文件中的一个属性，用于应用程序之间的共享用户 ID。共用用户 ID 可以让应用程序之间更好的进行相互访问和操作。当一个应用程序定义了`android:shareUserId`属性时，另一个相互信任的应用程序可以设置相同的 `android:shareUserId` 属性，从而实现应用程序的数据共享和交互。
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`android:shareUserId` 是 AndroidManifest.xml 文件中的一个属性，用于应用程序之间的共享用户 ID。共用用户 ID 可以让应用程序之间更好的进行相互访问和操作。当一个应用程序定义了`android:shareUserId`属性时，另一个相互信任的应用程序可以设置相同的 `android:shareUserId` 属性，从而实现应用程序的数据共享和交互。
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在安装和运行应用程序之前，设备会将具有相同共享用户 ID 的应用程序视为同一用户，因此可以访问对方的数据，比如 SharedPreferences 和文件等。如果应用程序没有设置 `android:shareUserId` 属性，则其默认值是该应用程序的包名。以下是AndroidManifest.xml中的配置。
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在安装和运行应用程序之前，设备会将具有相同共享用户 ID 的应用程序视为同一用户，因此可以访问对方的数据，比如 SharedPreferences 和文件等。如果应用程序没有设置 `android:shareUserId` 属性，则其默认值是该应用程序的包名。以下是AndroidManifest.xml中的配置。
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@ -91,7 +59,7 @@ public class MainActivity extends AppCompatActivity {
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</manifest>
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</manifest>
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```
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需要注意的是，如果两个应用程序带有相同的 `android:shareUserId` 属性，则它们必须由同一个签名密钥签名，这是为了保证安全性。如果你直接设置了这个属性后，再使用常规的方式安装就提示下面的错误
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如果你直接设置了这个属性后，再使用常规的方式安装就提示下面的错误。
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```
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Installation did not succeed.
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Installation did not succeed.
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@ -111,37 +79,35 @@ touch Android.mk
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gedit Android.mk
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gedit Android.mk
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//添加下面的内容
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//添加下面的内容
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#当前路径
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LOCAL_PATH := $(call my-dir)
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LOCAL_PATH := $(call my-dir)
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#清除环境变量
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#清除环境变量
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include $(CLEAR_VARS)
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include $(CLEAR_VARS)
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#模块文件名
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LOCAL_SRC_FILES := SystemAppDemo.apk
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#模块名称
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#模块名称
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LOCAL_MODULE := SystemAppDemo
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LOCAL_MODULE := SystemAppDemo
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#编译的模块文件
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#定义模块的类型
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LOCAL_SRC_FILES := $(LOCAL_MODULE).apk
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#定义编译完成之后的类型
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LOCAL_MODULE_CLASS := APPS
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LOCAL_MODULE_CLASS := APPS
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#定义编译完成之后模块的后缀
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#哪个版本进行编译，optional表示可选模块。可选字段： user 、 eng 、 tests
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LOCAL_MODULE_SUFFIX := $(COMMON_ANDROID_PACKAGE_SUFFIX)
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#哪个版本进行编译，optional表示全版本编译。可选字段： user 、 eng 、 tests
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LOCAL_MODULE_TAGS := optional
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LOCAL_MODULE_TAGS := optional
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#不进行odex优化
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LOCAL_DEX_PREOPT := false
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#签名，platform表示系统签名，PRESIGNED表示保持原签名
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#签名，platform表示系统签名，PRESIGNED表示保持原签名
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LOCAL_CERTIFICATE := platform
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LOCAL_CERTIFICATE := platform
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#不进行odex优化
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LOCAL_DEX_PREOPT := false
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include $(BUILD_PREBUILT)
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include $(BUILD_PREBUILT)
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~~~
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~~~
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在 Android 系统编译过程中，`PRODUCT_PACKAGES` 是一个重要的变量，它定义了系统所需构建的软件包列表。`PRODUCT_PACKAGES` 变量定义的是本次构建需要编译打包的软件包，包括一些基础系统组件和应用程序模块，例如音频服务模块、媒体播放库、输入法、设置应用程序等。
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在 Android 系统编译过程中，`PRODUCT_PACKAGES` 是一个重要的变量，它定义了系统所需构建的软件包列表。`PRODUCT_PACKAGES` 变量定义的是本次构建需要编译打包的软件包，包括一些基础系统组件和应用程序模块，例如音频服务模块、媒体播放库、输入法、设置应用程序等。
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在构建规则文件`./build/make/target/product/handheld_system.mk`的末尾添加配置。
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在构建规则文件`./build/make/target/product/mainline_system.mk`中添加配置。
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~~~
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~~~
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PRODUCT_PACKAGES += SystemAppDemo \
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PRODUCT_PACKAGES += SystemAppDemo \
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~~~
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~~~
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到这里就修改完毕了，最后重新编译系统，将其刷入手机中。
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到这里就修改完毕了，最后重新编译系统，将其刷入手机中。最后手机成功进入系统后，打开应用查看进程身份即可
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```
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source ./build/envsetup.sh
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source ./build/envsetup.sh
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@ -154,11 +120,274 @@ adb reboot bootloader
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flashflash all -w
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flashflash all -w
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// 等待系统刷机完成后打开桌面上的SystemAppDemo
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adb shell
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ps -e|grep systemappdemo
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// 发现进程身份已经变成system的了。
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system 5033 1058 14718076 89256 0 0 S cn.mik.systemappdemo
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刷机完成后，在桌面就能看到刚刚内置的App了，这时再打开App时。不会提示没有权限了。来到`/data/system`目录验证创建的这个文件已经存在并且写入内容。
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## 5.3 构建系统
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Android提供了两种构建系统方式，在Android7.0之前都是使用基于make的构建系统，在源码中由Android.mk文件描述构建规则，这是Android开发历史中遗留的一种构建方式，由于make在Android中构建缓慢、容易出错、无法扩展难以测试。所以在7.0后引入了soong构建系统，在源码中由Android.bp文件描述soong的构建规则，在soong中采用了kati GNU Make 克隆工具和ninja来加速对系统的构建。
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Soong构建系统是一个由Google开发的、用于构建Android的构建系统。它是一个用go语言编写的构建系统，旨在解决早期版本的Android构建系统中存在的问题，所以，它现在是Android构建系统的首选。
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Soong的主要特点和优势包括：
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1. 速度快：Soong采用Makefile-style的语法并支持增量构建，使其比较快速。
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2. 简洁易用：Soong的语法清晰，易于理解和使用。
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3. 自动化代码生成：Soong可以自动化生成代码，减少手动输入的工作量。
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4. 插件式：Soong采用插件式的结构，使其易于扩展以满足不同的构建要求。
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尽管Android.mk使用的make构建系统已经被soong逐渐取代了，但是依然可以在开发中使用它，下面将对Android.mk和Android.bp的规则进行介绍。
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Android.mk文件采用makefile格式，由一系列的Target配置和Macro定义组成，在Android.mk中可以定义整个应用或组件的编译过程，包括Java代码、C/C++代码、资源文件。以下是Android.mk的常见写。
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// 定义模块
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module_name := mymodule
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// 通常作为一个Android.mk文件中的第一行
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// 就是把之前的所有的LOCAL_变量都清空，从而确保每个模块的变量之间互不干扰，避免变量混淆。
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include $(CLEAR_VARS)
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// 通常情况下，定义为“optional”的模块会在构建环境变量中被忽略，需要添加编译选项来编译它们。
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// 通过向PRODUCT_PACKAGES中添加模块名称，我们可以确保这些模块能够被构建系统所识别，从而完成编译。
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LOCAL_MODULE_TAGS := optional
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LOCAL_MODULE := $(module_name)
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// 定义模块依赖项，例如依赖其他模块库
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LOCAL_STATIC_LIBRARIES := lib1 lib2
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LOCAL_SHARED_LIBRARIES := lib3 lib4
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// 定义源文件
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LOCAL_SRC_FILES := test.cpp
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// 定义源文件的头文件
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LOCAL_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)/include
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// 定义编译选项
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LOCAL_CFLAGS := -Wall
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LOCAL_CPPFLAGS := -Wall
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// 定义静态库
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include $(CLEAR_VARS)
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LOCAL_MODULE := my_static_lib
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LOCAL_SRC_FILES := test1.c test2.c
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LOCAL_CFLAGS := -Wall
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include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)
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// 定义动态库
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include $(CLEAR_VARS)
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LOCAL_MODULE := my_shared_lib
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LOCAL_SRC_FILES := test.c
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LOCAL_CFLAGS := -Wall
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include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
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// 定义可执行文件
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include $(CLEAR_VARS)
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LOCAL_MODULE := my_binary
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LOCAL_SRC_FILES := main.c
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LOCAL_CFLAGS := -Wall
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include $(BUILD_EXECUTABLE)
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// 定义资源文件
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include $(CLEAR_VARS)
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LOCAL_MODULE := my_resources
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LOCAL_SRC_FILES := test.xml
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// 表示将该预先构建的文件添加到系统构建目标列表中。
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include $(BUILD_PREBUILT)
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接下来看看一个Android.mk的示例文件
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// 使用当前目录
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LOCAL_PATH := $(call my-dir)
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// 清除之前设置的变量和规则
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include $(CLEAR_VARS)
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// 模块名
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LOCAL_MODULE := libxmlrpc++
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// 该变量定义模块所依赖的操作系统
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LOCAL_MODULE_HOST_OS := linux
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// 允许使用 RTTI 特性
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LOCAL_RTTI_FLAG := -frtti
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// 指定 C++ 标志选项
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LOCAL_CPPFLAGS := -Wall -Werror -fexceptions
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// 指定该库的头文件搜索路径
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LOCAL_EXPORT_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)/src
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// 指定要编译的源文件的列表
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LOCAL_SRC_FILES := $(call \
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all-cpp-files-under,src)
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// 该指令指示编译器生成动态链接库文件。如果要生成静态库文件，则可以使用 $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 指令。
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include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
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Android.bp 文件使用的是一种名为 Blueprint 的语言来表示模块和它们的依赖关系。Blueprint 是一种声明式语言，它描述了一个系统的构建规则和依赖关系，而无需描述如何构建代码本身。在 Android.bp 文件中，每个模块都表示为一个独立的蓝图，并且该蓝图包含有关模块的信息，例如名称、类型、源文件等。此外，蓝图还可以包含有关与该模块相关的依赖关系的信息，例如库、标头文件等。使用 Android.bp 文件可以使 Android 模块的构建过程更加简单明了，并且易于实现自定义构建规则和自动化构建操作。同时，它还能提高编译效率，特别是在多核 CPU 系统上。下面是 Android.bp 文件的基本格式：
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// Android.bp文件中的模块以模块类型开头，后跟一组 name: "value", 格式的属性
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// 每个模块都必须具有 name 属性，并且相应值在所有 name 文件中必须是唯一的
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//cc_binary指示需要构建的 C/C++ 二进制程序
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cc_binary {
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name: "gzip", // 二进制的名称
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srcs: ["src/test/minigzip.c"], // 需要编译的源码
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shared_libs: ["libz"], // 指定所需链接的共享库
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// 指定C++标准库的使用方式，"none" 表示不使用 C++ 标准库，因为模拟 C++ 标准库的所有垫子库可能在某些平台上都不可用。
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stl: "none",
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}
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// cc_binary指示需要构建的 C/C++ 静态库或者动态库
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cc_library {
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...
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srcs: ["generic.cpp"],
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// 可以指定不同平台使用的支持文件
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arch: {
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arm: {
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srcs: ["arm.cpp"],
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},
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||||||
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x86: {
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srcs: ["x86.cpp"],
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|
},
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||||||
|
},
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|
}
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// cc_defaults是默认模块可用于在多个模块中重复使用相同的属性
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cc_defaults {
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name: "gzip_defaults",
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shared_libs: ["libz"],
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||||||
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stl: "none",
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}
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cc_binary {
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||||||
|
name: "gzip",
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||||||
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defaults: ["gzip_defaults"], // 使用上面的默认模块
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srcs: ["src/test/minigzip.c"],
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||||||
|
}
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// 定义一个Java库模块
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java_library {
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name: "myjava",
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srcs: ["MyJava.java"], // Java源代码文件列表
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libs: ["mylib"], // 依赖的本地库列表
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static_libs: ["libz"], // 依赖的静态本地库列表
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}
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// 定义一个android模块
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android_library {
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name: "myandroid",
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srcs: ["MyAndroid.java"], // Java源代码文件列表
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||||||
|
libs: ["mylib"], // 依赖的本地库列表
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||||||
|
static_libs: ["libz"], // 依赖的静态本地库列表
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||||||
|
shared_libs: ["liblog"], // 依赖的共享库列表
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manifest: "AndroidManifest.xml", // AndroidManifest.xml路径
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resource_dirs: ["res"], // 资源文件目录列表
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}
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//声明命名空间，可以让不同目录中的模块指定相同的名称，只要每个模块都在单独的命名空间中声明即可
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soong_namespace {
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imports: ["path/to/otherNamespace1", "path/to/otherNamespace2"],
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}
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```
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除了以上的几种模块定义外，可以通过查看androidmk的源码查看还有哪些模块类型，找到文件`./build/soong/androidmk/androidmk/android.go`
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```go
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var moduleTypes = map[string]string{
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"BUILD_SHARED_LIBRARY": "cc_library_shared",
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"BUILD_STATIC_LIBRARY": "cc_library_static",
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||||||
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"BUILD_HOST_SHARED_LIBRARY": "cc_library_host_shared",
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||||||
|
"BUILD_HOST_STATIC_LIBRARY": "cc_library_host_static",
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||||||
|
"BUILD_HEADER_LIBRARY": "cc_library_headers",
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||||||
|
"BUILD_EXECUTABLE": "cc_binary",
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||||||
|
"BUILD_HOST_EXECUTABLE": "cc_binary_host",
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||||||
|
"BUILD_NATIVE_TEST": "cc_test",
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||||||
|
"BUILD_HOST_NATIVE_TEST": "cc_test_host",
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||||||
|
"BUILD_NATIVE_BENCHMARK": "cc_benchmark",
|
||||||
|
"BUILD_HOST_NATIVE_BENCHMARK": "cc_benchmark_host",
|
||||||
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|
"BUILD_JAVA_LIBRARY": "java_library_installable", // will be rewritten to java_library by bpfix
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"BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY": "java_library",
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"BUILD_HOST_JAVA_LIBRARY": "java_library_host",
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"BUILD_HOST_DALVIK_JAVA_LIBRARY": "java_library_host_dalvik",
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"BUILD_PACKAGE": "android_app",
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"BUILD_RRO_PACKAGE": "runtime_resource_overlay",
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"BUILD_CTS_EXECUTABLE": "cc_binary", // will be further massaged by bpfix depending on the output path
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"BUILD_CTS_SUPPORT_PACKAGE": "cts_support_package", // will be rewritten to android_test by bpfix
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|
"BUILD_CTS_PACKAGE": "cts_package", // will be rewritten to android_test by bpfix
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||||||
|
"BUILD_CTS_TARGET_JAVA_LIBRARY": "cts_target_java_library", // will be rewritten to java_library by bpfix
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||||||
|
"BUILD_CTS_HOST_JAVA_LIBRARY": "cts_host_java_library", // will be rewritten to java_library_host by bpfix
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|
}
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var prebuiltTypes = map[string]string{
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"SHARED_LIBRARIES": "cc_prebuilt_library_shared",
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"STATIC_LIBRARIES": "cc_prebuilt_library_static",
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|
"EXECUTABLES": "cc_prebuilt_binary",
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|
"JAVA_LIBRARIES": "java_import",
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|
"APPS": "android_app_import",
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"ETC": "prebuilt_etc",
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}
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```
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androidmk是soong中提供的一个工具，因为基于make的构建系统已经逐渐被soong替代了，但是依然有很多人习惯使用Android.mk的规则来配置构建条件，在这种情况下可以选择写完Android.mk后，再使用androidmk工具将其转换为Android.bp文件。所以文件的相关代码中，可以看到很多是由一个map进行存放数据的，左边是Android.mk的规则，右边则是对应Android.bp中的新名字，在编写的过程中，如果你对Android.bp不是很熟悉，可以借鉴转换工具的源码进行参考，或者直接使用工具进行转换。
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下面讲述如何编译androidmk工具，并使用其进行转换。
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source ./build/envsetup.sh
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lunch aosp_blueline-userdebug
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make androidmk
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cd ../out/soong/host/linux-x86/bin
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|
./androidmk ./Android.mk > ./Android.bp
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```
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最后使用工具将上一节中的Android.mk转换为Android.bp后的结果如下，能够看到对比起mk中的内容，看起来要更加简单清晰。
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```
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android_app_import {
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|
name: "SystemAppDemo",
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|
certificate: "platform",
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dex_preopt: {
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enabled: false,
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},
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apk: "SystemAppDemo.apk",
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}
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## 5.4 系统内置jar包
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Android系统默认携带了许多jar包（Java Archive文件），这些jar包包含了许多与Android系统本身相关的类和库，以及用于开发应用程序的API。以下是Android系统默认携带的一些重要的jar包：
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`android.jar` - 这是Android操作系统最重要且默认包含的jar包。它包含了Android开发中所有常规的API。
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`junit.jar` - 这是执行测试的jar包，用于单元测试和UI测试。
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`okhttp.jar` - 这是一个HTTP客户端和服务器，用于在Android应用程序中进行网络通信，支持HTTP/2、WebSocket和HTTP缓存等特性。
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`picasso.jar` - 这是一个图片加载和显示库，可以用于自动处理异步加载、缓存和裁剪。
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`retrofit.jar` - 这是一个RESTful API客户端库，支持类型安全的HTTP请求、多种HTTP操作和异步通信。
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`annotations.jar` - 这是一个元注解库，用于在Android应用程序中生成或应用注解。
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`commons-codec-1.4.jar` - 这是一个编解码器库，支持16种编码格式及Base64编码和解码。
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`android-support-annotations.jar` - 这是一个支持library库的注释jar包，可以在Android应用程序中使用注释。
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除此之外，Android系统中还包含了许多其他的jar包，如guava.jar、jackson-core.jar、okio.jar、conscrypt.jar等。这些都是 Android 库和框架的核心部分，它们提供了多种不同的扩展功能和支持，帮助开发者更快地构建高质量的 Android 应用程序。
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通过修改Android源码的方式，同样可以让开发人员将自己经常使用的jar包也内置到系统中，又或者将定制的业务功能包装在jar包中，在调整时就仅需要修改jar包的代码，最后更新到系统中即可。如此可以节省臃肿的编译时间，还能更加便捷的管理业务代码。
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内置jar包的方式是有多种的，下面将使用两种方式将一个自己编写的jar包集成到系统中。
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目录.md
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目录.md
@ -63,14 +63,17 @@
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## 第5章 系统内置功能
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## 第5章 系统内置功能
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### 5.1 什么是系统内置
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### 5.1 什么是系统内置
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### 5.2 系统内置app
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### 5.2 系统内置app
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### 5.3 系统内置jar库
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### 5.3.1 jar的编译与生成
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### 5.3 构建系统
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### 5.3.2 内置jar
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### 5.3.3 测试效果
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### 5.4 系统内置jar库
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### 5.4 为系统预置so动态库
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### 5.4.1 jar的编译与生成
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### 5.4.1 so的编译与生成
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### 5.4.2 内置jar
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### 5.4.2 内置so
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### 5.4.3 测试效果
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### 5.4.3 测试效果
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### 5.5 为系统预置so动态库
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### 5.5.1 so的编译与生成
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### 5.5.2 内置so
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### 5.5.3 测试效果
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## 第6章 系统功能定制
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## 第6章 系统功能定制
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### 6.1 如何进行功能定制
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### 6.1 如何进行功能定制
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