Android apk安装过程及Java、JNI读取安装包内assets资源文件的两种方法(附源码实例)

问题背景：在PC上的程序可以轻松使用./或不用指明，默认读取的就是程序所在路径内的文件。但在Android上，应用程序被打包成apk，程序运行时无法直接获取apk(压缩包)内的文件。但在一些特殊场合，如加载图像处理训练好的分类器、模型等数据，要求每个apk到手机上都能运行，就必须解决这个问题。本文深入研究apk安装过程，给出三种方法解决这个问题。
一、android apk安装过程
Android apk文件是将AndroidManifinest.xml、应用程序代码(.dex)、资源文件和其他文件打包成的一个压缩包文件，其中的.dex文件即使android上的可执行文件，由Java代码编译后的class文件链接而成。因此可以用unzip直接将apk打开。如下图所示，将本文后面要附源码的一个apk解压后示意图下：


1、assets文件夹，这个本文后面的源码专门就讲它，暂略。
2、lib文件夹，这里放着我们jni编译后生成的so文件。
3、META-INF文件夹，这个要追溯到java的jar文件。jar文件和zip文件唯一的区别就是包含一个META-INF文件夹，详见：这里。
4、res文件夹，就是所谓的资源文件，里面放的有各种图片资源(drawable文件夹下的东西)和布局xml文件。示图如下：



因此如果想借用一个apk的图片资源的话，直接解压就ok了。
5、AndroidManifinest.xml文件，这个就不多说了，每个Android工程文件都有。
6、classes.dex文件，Dex是Dalvik VM executes的全称，即Android Dalvik执行程序，并非Java ME的字节码而是Dalvik字节码。
7、resources.arsc文件，是编译后的二进制资源文件。
apk具体的核心安装步骤及牵涉到文件夹路径如下(以安装ReadAssets.apk为例)：
第一步：复制apk文件到data/app/目录下，解压并扫描安装包，名字是以包名命名的，并不是apk的名字。如下：



第二步：将.dex文件保存到data/dalvik-cache目录，



第三步：在/data/data/目录下创建对应的应用数据目录，目录名字是apk的包名：



其中cache文件夹下的内容如下：


lib文件夹下是jni里生成的库，libReadAsset.so,如下:


参考链接1 参考链接2
二、Java和JNI读取assets文件夹内的文件关于assets文件夹和res文件夹的区别见http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b93170a0102dqxj.html ，即res文件夹内的东西会再R.java生成id,而assets文件夹不会生成标记，只能利用assetmanager进行访问。其中的raw文件夹也不会被编译跟assets一样。下面的代码是我写的一个demo，从java和jni两种方式读取assets文件夹内的一个txt文件。1、布局文件：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context=".MainActivity" >

    <TextView
        android:id="@+id/textview_show"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:text="@string/hello_world" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_javashow"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:text="Java读取" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_jnishow"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_toRightOf="@id/btn_javashow"
        android:text="JNI读取" />

</RelativeLayout>

2、MainActivity.java文件

package org.yanzi.readassets;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

import org.yanzi.lib.MyLib;

import android.app.Activity;
import android.content.res.AssetManager;
import android.os.Bundle;
import android.view.Menu;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {

	Button javaShowBtn;
	Button jniShowBtn;
	TextView showTextView;
	
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		initUI();
		javaShowBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

			@Override
			public void onClick(View v) {
				// TODO Auto-generated method stub

				String str = readFromAssets("test.txt"); //notes.txt System.getProperty("file.encoding")+"\n" 
				showTextView.setText("Java读取:" + str);
			}
		});
		
		jniShowBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				// TODO Auto-generated method stub
//				AssetManager assetManager = getAssets();
				String str = MyLib.readFromAssets(getAssets(), "test.txt"); //notes.txt
				showTextView.setText("Jni读取:" + str);
			}
		});
		
	}

	public void initUI(){
		javaShowBtn = (Button)findViewById(R.id.btn_javashow);
		jniShowBtn = (Button)findViewById(R.id.btn_jnishow);
		showTextView = (TextView)findViewById(R.id.textview_show);

	}
	@Override
	public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
		// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
		getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
		return true;
	}

	/**
	 * @param name
	 * @return
	 * 从Java层读取Assects文件夹内东西
	 */
	public String readFromAssets(String name){
		String resultStr = "";
		try {
			InputStream inStream = this.getResources().getAssets().open(name);
			resultStr = convertStream2String(inStream);

			//convertStreamToString(inStream);
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}

		return resultStr;
	}
	public String convertStream2String(InputStream is){
		ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
		int i = 0;
		String str = "";
		//		String str2 = "";
		int l = 0;
		try {
			l = is.available();
		} catch (IOException e1) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e1.printStackTrace();
		}
		byte[] buffer = new byte[l];
		try {
			while((i = is.read()) != -1){
				baos.write(i);
			}
			is.close();
			str	= baos.toString("utf-8");
			//			str2 = new String(baos.toByteArray(), "utf-8");
			//			str2 = EncodingUtils.getString(buffer, "utf-8"); //gb2312
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		return str;
	}

	public String convertStreamToString(InputStream is) throws IOException {

		/*

		　　28          * 为了将InputStream转换成String我们使用函数BufferedReader.readLine().

		　　29          * 我们迭代调用BufferedReader直到其返回null, null意味着没有其他的数据要读取了.

		　　30          * 每一行将会追加到StringBuilder的末尾, StringBuilder将作为String返回。

		　　31          *

		　　32          */

		if (is != null) {

			StringBuilder sb = new StringBuilder();

			String line;
			try {

				BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"));

				while ((line = reader.readLine()) != null) {

					sb.append(line).append("\n");

				}

			} finally {

				is.close();

			}
			return sb.toString();

		} else {

			return "";

		}

	}

}

[注:关于InputStream转String可以参考http://blog.csdn.net/iplayvs2008/article/details/11484627，需注意默认的在windows下新建文本文档txt格式是gb2312，因此代码里转换时也必须指明是gb2312，如果是txt文档经过notepad++创建的，则默认的是UTF-8格式，无需指定默认的就是utf-8格式，因此转出来不乱码。]
3、MyLib.java 这个文件是加载JNI ReadAsset.so的，如下:

package org.yanzi.lib;

import android.content.res.AssetManager;

public class MyLib {
	static{
		System.loadLibrary("ReadAsset");
	}
	
	public static native String readFromAssets(AssetManager assetManager, String name);
}

4、jni文件夹下有四个文件，分别是Android.mk、Application.mk、mylog.h、readAssets.cpp。
Android.mk文件如下：LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_LDLIBS := -lm -llog -landroid
LOCAL_MODULE := ReadAsset
LOCAL_SRC_FILES := readAssets.cpp
#LOCAL_C_INCLUDES+= D:\ProgramFile\android-ndk-r7\platforms\android-14\arch-arm\usr\include\android
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
关于Android.mk文件的解释可以参见: http://blog.csdn.net/xuxinyl/article/details/6555762 http://www.2cto.com/kf/201310/253386.html Application.mk文件APP_STL:=gnustl_static
APP_CPPFLAGS:=-frtti -fexceptions
APP_ABI:= armeabi-v7a
关于Application.mk文件解释:http://www.52rd.com/Blog/Detail_RD.Blog_liuxijob_29763.html
readAssets.cpp

#include "mylog.h"
#include <jni.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <android/asset_manager_jni.h>
#include <android/asset_manager.h>

//jclass clazz,
extern "C"{
JNIEXPORT  jstring  JNICALL Java_org_yanzi_lib_MyLib_readFromAssets(JNIEnv* env,jclass clazz, jobject assetManager,jstring name);

JNIEXPORT  jstring JNICALL Java_org_yanzi_lib_MyLib_readFromAssets(JNIEnv* env, jclass clazz, jobject assetManager,jstring name){
	LOGI("readFromAssets enter..."); //jclass this,
	jstring resultStr;
	LOGI("readFromAssets enter111...");
	AAssetManager* mgr = AAssetManager_fromJava(env, assetManager);
	LOGI("readFromAssets enter000...");
	if(mgr==NULL)
	{
		LOGI(" %s","AAssetManager==NULL");
		return 0;
	}

	/*获取文件名并打开*/
	jboolean iscopy;
	const char *mfile = env->GetStringUTFChars(name, &iscopy); //(*env)->GetStringUTFChars(name, &iscopy); env,
	AAsset* asset = AAssetManager_open(mgr, mfile,AASSET_MODE_UNKNOWN);
	env->ReleaseStringUTFChars(name, mfile); //env,
	if(asset==NULL)
	{
		LOGI(" %s","asset==NULL");
		return 0;
	}
	/*获取文件大小*/
	off_t bufferSize = AAsset_getLength(asset);
	LOGI("file size : %d\n",bufferSize);
	char *buffer=(char *)malloc(bufferSize+1);
	buffer[bufferSize]=0;
	int numBytesRead = AAsset_read(asset, buffer, bufferSize);
	LOGI("readFromAssets: %s",buffer);
	resultStr = env->NewStringUTF(buffer);
	free(buffer);
	/*关闭文件*/
	AAsset_close(asset);
	LOGI("readFromAssets exit...");
	return resultStr;
}
}

关于这个cpp文件，注意事项如下:
a、头文件是一个都不能少，其实是ndk安装目录下的文件：


b、关于jni里将java的string转成jstring，C文件和C++是不同的，C++里按我上面的程序就ok:const char *mfile = env->GetStringUTFChars(name, &iscopy);但在C文件里是:const char *mfile = (*env)->GetStringUTFChars(env, filename, &iscopy);
c、这个jni本地函数的声明如下:
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_org_yanzi_lib_MyLib_readFromAssets(JNIEnv* env,jclass clazz, jobject assetManager,jstring name);
其中的jclass clazz不能去掉，尽管在代码里没有调用到。如果去掉，去找不到filed之类的错误，猜测jclass传下来的是类似包名之类的东西,AssetManager要读东西必须要它。
d、jni里将char * 或const char*类型转为jstring的代码:
resultStr = env->NewStringUTF(buffer);
e、mk文件里必须有
LOCAL_LDLIBS := -lm -llog -landroid里的-landroid否则的话是打开不了AssetManager的！！！！

mylog.h文件是为了在jni里添加log:
#ifndef _MYLOG_H
#define _MYLOG_H
#include <android/log.h>
#define TAG "yan"
//#define LOGV(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE, TAG, __VA_ARGS__)
//#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG , TAG, __VA_ARGS__)
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO , TAG, __VA_ARGS__)
//#define LOGW(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN , TAG, __VA_ARGS__)
//#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR , TAG, __VA_ARGS__)
#endif
要想打印log，除了这些外，还要在mk文件里添加：LOCAL_LDLIBS := -lm -llog -landroid里的-llog。
参考文档:
1、http://blog.sina.com.cn/s/blog_4a657c5a01016t2y.html
2、http://blog.sina.com.cn/s/blog_4a4f9fb5010101tb.html
这两个参考文档仅仅是代码片段，杂家根据这两篇文章搞了两晚才彻底让jni里能访问assets文件夹里的东西。西可以用java读取毕竟方便，然后传给jni以string的方式，实在不行了让jni里读。但也有例外情况，如果jni里需要频繁的读取，(assets文件里的东西只能读不能写)，这种jni读取的方法就不适合了。原因是需要每次都打开assetsmanager，很不方便。为此，我们可以再java里将assets文件里的东西拷贝到sdcard中，然后将这个文件的路径传给jni，在jni里知道了文件在sdcard上的绝对路径就可以畅通的读取了，下面是示例代码：

public String copyModelToSdcard(){
		String dir = Environment.getExternalStorageDirectory() + "/"+ "ScanBankCard";
		File dirFile = new File(dir);
		if(!dirFile.exists()){
			dirFile.mkdir();
		}
		String modelName = "card.model";
		String modelPath = dir + "/" + modelName;
		File model = new File(modelPath);
		if(model.exists()){
			return modelPath;	
		}else		{
			try {
				InputStream in = this.getResources().getAssets().open(modelName);
				int length = in.available();
				byte[] buffer = new byte[length];
				in.read(buffer);
				OutputStream out = new FileOutputStream(modelPath);
				out.write(buffer);
				out.flush();
				out.close();
				in.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}

		}
		return modelPath;

	}

大家想用的话再改改就行了，别忘了配置文件里加sdcard的写文件权限。
代码下载链接：http://download.csdn.net/detail/yanzi1225627/7008015本文代码运行效果：





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