Gradle 系列(5)一键检索未适配 64 位架构的 so 文件

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Gradle 系列(5)一键检索未适配 64 位架构的 so 文件

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前言

  • 最近,各大应用市场都在推动应用支持 64 位架构,你的 App 已经支持了吗?
  • 在这篇文章里,我将带你完成 64 位架构的的适配工作。同时会带你建立关于 ABI 的基本认识,并为你带来我的 Gradle 插件 EasyPrivacy,帮助你检测工程中的 64 位适配问题。如果能帮上忙,请务必点赞加关注,这真的对我非常重要。

这篇文章是 Gradle 系列文章第 5 篇,相关 Android 工程化专栏完整文章列表:

一、Gradle 基础:

二、AGP 插件:

三、组件化开发:

四、AOP 面向切面编程:

五、相关计算机基础


目录


1. 概述

1.1 CPU 和 ABI 的关系

CPU 架构是 CPU 厂商定义的 CPU 规范,目前主流的 CPU 架构分为两大类:

  • 复杂指令集(CISC): 例如 Intel 和 AMD 的 X86 架构;
  • 精简指令集(RISC): 例如 IBM 的 PowerPC 架构、ARM 的 ARM 架构。

应用二进制接口(Application Binary Interface, ABI)定义了机器代码和操作系统的交互,与我们熟知 API 会以一个接口源码实体存在不同,ABI 更应该理解为一种规范。 ABI 包含信息详见 Android ABI —— 官方文档

1.2 Android 支持 的 ABI

不同的 Android 设备使用不同的 CPU,不同 CPU 支持的 ABI 也不同。目前,Android 设备支持的 ABI 类型如下:

ABI描述
armeabi第 5 代、第 6 代的ARM 处理器,基本退出历史舞台
armeabiv-v7a第 7 代及以上的 ARM 处理器,正在逐步退出历史舞台
arm64-v8a第 8 代、64 位 ARM 处理器,目前是主流
x86 / x86_64一般是模拟器

不同 CPU 支持的 ABI 情况如下:

.armeabiarmeabi-v7aarm64-v8ax86x86_64mipsmips64
ARMv5 /
ARMv6
ARMV7
ARMV8
X86
X86-64(不支持)
MIPS
MIPS64

提示: 通过 Build.SUPPORTED_ABIS 可以得到设备支持的 ABI 列表,并且是按照偏好排序的。

1.3 主要 ABI 和辅助 ABI

每个 CPU 架构都有一个主要 ABI 和(可选的)兼容的辅助 ABI,64 位 CPU 可以兼容 32 位 ABI(例如 x86_64 兼容 x86,反过来不行)。 需要注意的是:只有使用主要 ABI 才能获得最佳性能(例如 x86 兼容 armeabi ),这就是应用市场着手推动 64 位架构适配的根本原因。


2. 为 Android 设备适配 64 位架构

2.1 64 位架构适配的时间节点

海外应用市场早在 19 年就在推进 64 位架构的适配,从 2019 年 8 月 1 日起,在 Google Play 上发布的应用就必须支持 64 位架构。至于国内应用市场,大致的时间节点如下(以 小米、VIVO、OPPO 为例):

  • 至 2021 年 12 月底,在应用市场发布的应用必须支持 64 位架构;
  • 至 2022 年 8 月底,对于支持 64 位的硬件系统,将只接收 64 位版本的 APK;
  • 至 2023 年 12 月底,硬件将仅支持 64 位 APK,

2.2 Android 系统 ABI 管理

在安装应用时,PMS 服务将扫描 APK 文件,从中查找出 APK 中主要 ABI 类型的 so 文件:

lib/<primary-abi>/lib<name>.so
复制代码

如果没有找到,则会去查找 APK 文件中辅助 ABI 类型的 so 文件:

lib/<secondary-abi>/lib<name>.so
复制代码

完成查找后,PMS 会将它们复制到 app 目录下的 so 库路径(例如:/data/app/[packagename]/lib/arm64),并在应用运行时执行到 System.loadLibrary(...) 时加载到内存中。如果没有查找到匹配的 so 文件,不会中断安装过程,但在运行时会崩溃。

关于加载 so 文件的过程,我们在 《说说 so 库从加载到卸载的全过程》 这篇文章里已经讨论过了。你可以回去看看,主要源码在:DexPathList.java

—— 图片引用自爱奇艺技术团队

可以看到,适配 64 位架构到底是做什么呢?说到底就是为系统提供性能最高的主要 ABI so 文件。 上层应用的重点就是提供 64 位的 so 文件,我们可以将需要做的事情拆解为三部分:

  • 1、检索不支持 64 位 的 so 文件(EasyPrivacy 插件)
  • 2、构建 64 位 APK
  • 3、分发 64 位 APK

3. EasyPrivacy 插件一键检索 so 文件

关于如何检索 APK 中不支持 64 位 的 so 文件,官方提供了两种方法,具体可参考 官方文档

  • 1、通过 APK 分析器分析(直接将 APK 拖到 Android Studio 上);
  • 2、解压缩 APK 并通过 grep 命令来分析。

这两种方法基本可以满足要求,但操作上太费时间,也无法直接提示 so 文件是通过哪个组件来集成的 (例如,push.aar 内部集成了 libc++_shared.so,通过 APK 无法知晓该 so 文件是来自 push.aar)。为了快速检索到项目中不支持 64 位 的 so 文件,贴心的我已经帮你实现为一个 EasyPrivacy 插件。源码地址:github.com/pengxurui/E…

3.1 添加依赖

  • 1、依赖 EasyPrivacy 插件

在项目级 build.gradle 中声明远程仓库,并依赖 EasyPrivacy 插件:

项目级 build.gradle

buildscript {
    repositories {
        ...
        google()
        mavenCentral()
        // JitPack 仓库
        maven { url "https://jitpack.io" }
    }
    dependencies {
        ...
        classpath 'com.github.pengxurui:EasyPrivacy:v1.0.2
    }
}
复制代码
  • 2、应用 EasyPrivacy 插件

在应用级或者模块级 build.gradle 中应用 EasyPrivacy 插件:

build.gradle

apply plugin: 'com.pengxr.easyprivacy'
...
复制代码

执行 Sync Gradle 之后,可以在 Gradle 面板中看到新增的检测任务,具体位于 privacy 任务组:

3.2 执行 support 64-bit abi

执行 support 64-bit abi 任务,将检索该模块的 Gradle 依赖树中的 so 文件,从中筛选出其中没有完成 64 位适配的 so 文件。例如, 项目中存在 armeabiv-v7a 类型的 libc++_shared.so 文件,但没有提供对应的 64 位arm64-v8a 类型,就会在分组so in armeabiv-v7a, but not in arm64-v8a:中增加提示。

3.3 分析日志

以下是在 sample 模块的日志输出:

...
> Configure project :sample
...
> Task :sampleLib:copyReleaseJniLibsProjectOnly UP-TO-DATE
> Task :sample:mergeReleaseNativeLibs UP-TO-DATE
> Task :sample:support 64-bit abi
EasyPrivacy => Support 64-bit abi start.
EasyPrivacy => so: /Users/pengxurui/.gradle/caches/transforms-2/files-2.1/297c6c751393f4fc48ae19ba461e118a/openDefault-4.2.7/jni/armeabi-v7a/libweibosdkcore.so
EasyPrivacy => so: /Users/pengxurui/.gradle/caches/transforms-2/files-2.1/297c6c751393f4fc48ae19ba461e118a/openDefault-4.2.7/jni/x86/libweibosdkcore.so
EasyPrivacy => so: /Users/pengxurui/.gradle/caches/transforms-2/files-2.1/297c6c751393f4fc48ae19ba461e118a/openDefault-4.2.7/jni/armeabi/libweibosdkcore.so
EasyPrivacy => so: /Users/pengxurui/workspace/public/EasyPrivacy/sample/build/intermediates/merged_jni_libs/release/out/armeabi-v7a/libbsdiff.so
EasyPrivacy => so: /Users/pengxurui/workspace/public/EasyPrivacy/sample/build/intermediates/merged_jni_libs/release/out/x86/libbsdiff.so
EasyPrivacy => so: /Users/pengxurui/workspace/public/EasyPrivacy/sample/build/intermediates/merged_jni_libs/release/out/armeabi/libbsdiff.so
EasyPrivacy => so: /Users/pengxurui/workspace/public/EasyPrivacy/sampleLib/build/intermediates/library_jni/release/jni/armeabi-v7a/libgetuiext3.so
EasyPrivacy => so: /Users/pengxurui/workspace/public/EasyPrivacy/sampleLib/build/intermediates/library_jni/release/jni/armeabi-v7a/libc++_shared.so
EasyPrivacy => so: /Users/pengxurui/workspace/public/EasyPrivacy/sampleLib/build/intermediates/library_jni/release/jni/arm64-v8a/libgetuiext3.so

EasyPrivacy => armeabi size: 2
EasyPrivacy => armeabiv-v7a size: 4
EasyPrivacy => arm64-v8a size: 1
EasyPrivacy => x86 size: 2
EasyPrivacy => x86_64 size: 0
EasyPrivacy => mips size: 0
EasyPrivacy => mips_64 size: 0

so in armeabi, but not in arm64-v8a:
[openDefault-4.2.7:libweibosdkcore.so]	[:libbsdiff.so]	

so in armeabiv-v7a, but not in arm64-v8a:
[openDefault-4.2.7:libweibosdkcore.so]	[:libbsdiff.so]  [:libc++_shared.so]	

so in x86, but not in x86-64:
[openDefault-4.2.7:libweibosdkcore.so]	[:libbsdiff.so]	

so in mips, but not in mips-64:
复制代码

从以上日志可以看出,[openDefault-4.2.7:libweibosdkcore.so][:libbsdiff.so][:libc++_shared.so] 这三个 so 文件没有提供 arm64-v8a 类型,这部分就是你需要做适配的内容。

其中 openDefault-4.2.7 是 so 文件所处的 aar 的 pom 信息,你可以根据这个信息来判断需要适配的 SDK。另外,像 :libbsdiff.so 这种则属于直接集成在工程中的 so 文件。


4. 构建 64 位 APK

完成适配工作后,现在需要构建出 64 位的 APK。根据应用市场的要求,你需要构建出三种包:

  • 1、32 位包
  • 2、64 位包
  • 3、32 / 64 位包(同时包含 32 位 和 64 位两种 so 文件)

4.1 ndk.abiFilters 配置

通过 ndk. abiFilters 配置可以过滤出需要打包到 APK 中的 so 文件,例如以下配置将会把 armeabi-v7aarm64-v8a 两种 ABI 类型的 so 文件打包到 APK 中:

应用级 build.gradle

android {
    ...
    defaultConfig {
        ...
        ndk {
            abiFilters "armeabi-v7a","arm64-v8a"
        }
    }
}
复制代码

4.2 splits 配置

ndk.abiFilters 配置可以将所有支持的 ABI 的 so 文件都打包进 APK,缺点是包体积增大。其实,应用市场是支持单独分发 32 位和 64 位 APK 包的能力的,我们可以使用 splits 配置。例如以下配置会将每种 ABI 类型单独打包。universalApk 为 ture 时还会额外构建一个包含所有 ABI 类型的 APK。

android {
    ...
    defaultConfig {
        ...
        splits {
            abi {
                enable true
                reset()
                include 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a'
                universalApk false
            }
        }
    }
}
复制代码

5. 总结

EasyPrivacy 框架的源码我已经放在 Github 上了,源码地址:github.com/pengxurui/E… 我也写了一个简单的 Sample Demo,你可以直接运行体验下。欢迎批评,欢迎 Issue~

最近几个月,你是否经常会收到应用市场的隐私整改邮件呢?是的,在中国用户隐私意识得到强化的同时,针对 App 的隐私规范整改也在一步步收紧,海外(Google Play/App Store)走过的老路,最终我们也得走一遍呀!

我们会发现隐私整改是每个 App 都无法规避的问题,具备共性。我想做一个专门针对隐私整改的 Gradle 插件 EasyPrivacy,帮助开发者快速发现工程中隐私问题。市面上目前有类似的工具吗,可以分享给我。或者你可以说说那些最让你头疼的整改问题(给我提 Feature!)


参考资料

我是小彭,带你构建 Android 知识体系。技术和职场问题,请关注公众号 [彭旭锐] 私信我提问。

分类:
Android
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