PackageInstaller 安装 APK之“施工队入场”

将用 ​​“施工队入场”​​ 的比喻，结合源码为你详细解析 PackageInstaller 安装 APK 的完整流程。故事紧接上一篇（初始化），聚焦用户点击 ​​“安装”​​ 按钮后的关键步骤。

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🏗️ ​​故事背景：新建筑（APK）施工流程​​

想象你要在小区（Android 设备）里建一栋新楼（安装 APK）。流程如下：

1. ​​你 (用户)​​： 业主，下达建造指令（点击安装按钮）。

2. ​​施工指挥部前台 (PackageInstaller App)​​：

   • PackageInstallerActivity： 展示蓝图、获得你的许可（初始化阶段已完成）。
   • InstallInstalling： 现场项目经理，负责协调施工队入场、材料运输、与总部沟通。

3. ​​施工队与材料 (APK 数据)​​：

   • 需要从仓库（APK 文件位置）运到工地（系统安装目录）。

4. ​​工程总部 (Package Manager Service - PMS)​​：

   • 真正的“建筑管理局”，藏在系统深处 (system_server 进程)。
   • 负责：验收材料、检查资质（签名/权限）、打地基（Dex优化）、注册产权（更新包数据库）。

5. ​​施工许可证 (Session)​​：

   • 一个关键的虚拟许可证，由 PMS 下属的 ​​PackageInstallerService​​ 签发和管理。
   • 它定义了：要建什么（包名）、在哪建（安装位置）、用什么材料（APK 文件），并提供了安全的 ​​材料运输通道 (Session)​​。

6. ​​工程监理 (InstallEventReceiver)​​：

   • 负责监听施工进度（安装成功/失败），并向项目经理 (InstallInstalling) 报告结果。

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🚧 ​​核心步骤详解 (源码映射)​​

​​第 1 步：业主下达开工令 (用户点击安装)​​

• ​​场景：​​ 你在 PackageInstallerActivity 界面点击了 ​​“安装”​​ 按钮。

• ​​代码 (PackageInstallerActivity.onClick):​​

  java
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  // packages/apps/PackageInstaller/.../PackageInstallerActivity.java
  public void onClick(View v) {
      if (v == mOk) { // 用户点击了"确定"按钮
          ... // 省略一些检查
          startInstall(); // 关键！启动安装流程
      } else if (v == mCancel) { ... } // 取消安装
  }
  
  private void startInstall() {
      Intent newIntent = new Intent();
      newIntent.setData(mPackageURI); // 携带蓝图地址 (APK Uri)
      newIntent.setClass(this, InstallInstalling.class); // 派项目经理上场！
      ... // 设置一些额外信息 (来源URI等)
      startActivity(newIntent); // 启动 InstallInstalling
      finish(); // PackageInstallerActivity 退场
  }
  

• ​​比喻：​​ 你签好施工合同（点击安装），前台 (PackageInstallerActivity) 立刻联系现场项目经理 (InstallInstalling) 并移交蓝图 (APK Uri)，然后自己下班。

​​第 2 步：项目经理进场，申请施工许可证 (InstallInstalling.onCreate)​​

• ​​场景：​​ 项目经理 InstallInstalling 到达工地现场（其 onCreate 被调用）。

• ​​关键任务：​​ 向工程总部 (PMS) ​​申请施工许可证 (Session)​​ 并 ​​注册监理 (InstallEventReceiver)​​。

• ​​代码 (InstallInstalling.onCreate):​​

  java
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  // packages/apps/PackageInstaller/.../InstallInstalling.java
  @Override
  protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
      ...
      mPackageURI = getIntent().getData(); // 拿到蓝图地址
      ...
  
      // 1. 轻量级验货 (检查蓝图基本合规性)
      File file = new File(mPackageURI.getPath());
      PackageParser.PackageLite pkgLite = PackageParser.parsePackageLite(file, 0); // 快速解析APK头信息
  
      // 2. 填写施工许可证申请表 (SessionParams)
      PackageInstaller.SessionParams params = new PackageInstaller.SessionParams(
              PackageInstaller.SessionParams.MODE_FULL_INSTALL); // 模式：全新安装
      params.setAppPackageName(pkgLite.packageName); // 包名 = 楼宇名称
      params.setInstallLocation(pkgLite.installLocation); // 安装位置 = 小区内位置
      params.setSize(PackageHelper.calculateInstalledSize(pkgLite, ...)); // 预估占地面积
  
      // 3. 向工程总部注册监理，接收施工结果报告
      mInstallId = InstallEventReceiver.addObserver(this, ... , this::launchFinishBasedOnResult);
      // ^^ 注册监理回调 launchFinishBasedOnResult (无论成功失败都会调用)
  
      // 4. 正式向工程总部申请施工许可证 (Session)！
      PackageInstaller installer = getPackageManager().getPackageInstaller(); // 连接总部接口
      mSessionId = installer.createSession(params); // 提交申请表，拿到许可证ID
      ...
  }
  

• ​​比喻：​​

  1. 项目经理快速检查蓝图 (parsePackageLite) 是否基本完整（包名、位置、大小）。
  2. 填写详细的施工申请表 (SessionParams)。
  3. 聘请工程监理 (InstallEventReceiver.addObserver)，约定完工后必须向他报告。
  4. 将申请表递交给工程总部 (PackageInstallerService)，总部审核后签发一张带有唯一 ID (mSessionId) 的 ​​虚拟施工许可证 (Session)​​。​​这张许可证本身，就包含了安全的材料运输通道！​​

​​第 3 步：运输建筑材料 (写入 APK 数据到 Session)​​

• ​​场景：​​ 项目经理 (InstallInstalling) 拿到许可证 (Session) 后，开始组织运输队将建筑材料 (APK 文件内容) 通过许可证指定的安全通道运送到总部指定的临时仓库。

• ​​代码 (InstallInstalling.onResume + InstallingAsyncTask):​​

  java
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  // packages/apps/PackageInstaller/.../InstallInstalling.java
  @Override
  protected void onResume() {
      ...
      // 1. 检查许可证状态 (确保有效且未开工)
      PackageInstaller.SessionInfo sessionInfo = installer.getSessionInfo(mSessionId);
      if (sessionInfo != null && !sessionInfo.isActive()) {
          // 2. 启动运输任务！
          mInstallingTask = new InstallingAsyncTask();
          mInstallingTask.execute(); // 在后台线程执行运输
      }
      ...
  }
  
  private final class InstallingAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, PackageInstaller.Session> {
      @Override
      protected PackageInstaller.Session doInBackground(Void... params) {
          // 1. 根据许可证ID，获取运输通道 (打开Session)
          PackageInstaller.Session session = getPackageManager().getPackageInstaller().openSession(mSessionId);
  
          // 2. 打开蓝图文件 (APK)
          try (InputStream in = new FileInputStream(new File(mPackageURI.getPath()))) {
              // 3. 通过运输通道写入数据 (核心！)
              OutputStream out = session.openWrite("PackageInstaller", 0, -1);
              byte[] buffer = new byte[4096];
              int bytesRead;
              while ((bytesRead = in.read(buffer)) >= 0) { // 分块读取APK
                  out.write(buffer, 0, bytesRead); // 分块写入Session通道
              }
              session.fsync(out); // 确保数据落盘
              out.close();
          } catch (...) { ... return null; }
          return session; // 运输完成！
      }
  
      @Override
      protected void onPostExecute(PackageInstaller.Session session) {
          if (session != null) {
              // 4. 运输完成！准备提交验收申请
              ... // 准备验收报告单 (PendingIntent)
              session.commit(pendingIntent.getIntentSender()); // 关键！提交验收申请
          } else { ... } // 运输失败处理
      }
  }
  

• ​​比喻：​​

  1. 项目经理拿着许可证 ID (mSessionId)，去总部开通了一条专属运输通道 (openSession)。这条通道直通总部内部临时仓库。

  2. 运输队 (InstallingAsyncTask) 在后台默默工作：

     • 打开建筑材料仓库 (FileInputStream)。
     • 打开运输通道的入口 (session.openWrite)。
     • 将建筑材料 (APK 字节) 分块 (byte[] buffer) 装上卡车，源源不断地运入通道 (out.write)。
     • 确保所有材料安全送达 (fsync)。

  3. 材料运输完毕！项目经理 (onPostExecute) 准备正式的 ​​验收申请单 (PendingIntent)​​，并通过许可证 (session) 正式向总部提交验收申请 (commit)。这个申请单上写着：“材料已送达，请监理 (InstallEventReceiver) 在验收完成后通知我”。

​​第 4 步：提交验收申请，总部接管 (Session.commit -> PMS)​​

• ​​场景：​​ 项目经理 (InstallInstalling) 通过许可证 (Session) 提交验收申请 (commit)。申请单被送到工程总部 (PMS)，总部开始接管后续所有复杂工作。

• ​​代码路径 (跨进程通信):​​

  java
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  // 1. InstallInstalling (App进程):
  session.commit(pendingIntent.getIntentSender()); // 提交申请
  
  // 2. 进入 framework (PackageInstallerService / PackageInstallerSession):
  // frameworks/base/core/java/android/content/pm/PackageInstaller.java (Session)
  public void commit(@NonNull IntentSender statusReceiver) {
      mSession.commit(statusReceiver); // mSession 是 IPackageInstallerSession (Binder代理)
  }
  
  // 3. 进入 system_server 进程 (PackageInstallerSession):
  // frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageInstallerSession.java
  @Override
  public void commit(IntentSender statusReceiver) {
      ...
      // 封装监理回调 (将 App 的 PendingIntent 转换为 PMS 内部可用的观察者)
      final PackageInstallObserverAdapter adapter = new PackageInstallObserverAdapter(
          mContext, statusReceiver, sessionId, ...);
      // 发送内部消息：开始处理安装
      mHandler.obtainMessage(MSG_COMMIT, adapter.getBinder()).sendToTarget();
  }
  
  // 4. Handler 处理消息 (仍在 PackageInstallerSession)
  private final Handler.Callback mHandlerCallback = new Handler.Callback() {
      public boolean handleMessage(Message msg) {
          if (msg.what == MSG_COMMIT) {
              IPackageInstallObserver2 observer = (IPackageInstallObserver2) msg.obj; // 拿到Binder观察者
              try {
                  commitLocked(...); // 核心！调用真正的安装逻辑
              } catch (Exception e) {
                  // 失败：通过观察者回调通知失败结果
                  observer.onPackageInstalled(..., e.error, e.getMessage(), ...);
              }
          }
          return true;
      }
  };
  
  // 5. commitLocked 最终调用 PMS 的核心安装入口
  private void commitLocked(...) throws PackageManagerException {
      ...
      mPm.installStage(mPackageName, stageDir, stageCid, localObserver, params, ...);
      // ^^ mPm 就是 PackageManagerService (PMS)！
  }
  

• ​​比喻:​​

  1. 项目经理 (InstallInstalling) 通过许可证 (Session) 的 commit 方法，正式递交盖好章的验收申请单（内含监理回调地址 PendingIntent）。

  2. 申请单通过 ​​内部专用通道 (Binder IPC IPackageInstallerSession)​​ 送达工程总部 (PackageInstallerService / PackageInstallerSession)。

  3. 总部文书 (PackageInstallerSession) 收到申请：

     • 将项目经理附带的监理地址 (PendingIntent) 登记为内部监工 (PackageInstallObserverAdapter)。
     • 立刻向总部的施工调度中心 (Handler) 发任务单 (MSG_COMMIT)，任务单上写着监工的联系方式 (observer Binder)。

  4. 调度中心 (Handler) 处理任务：

     • 调用 commitLocked 开始真正的施工。
     • 最关键一步：​​将任务移交给真正的“建筑总局” (PMS)​​，调用 mPm.installStage(...)。从此，​​安装的核心流程完全由 PMS 接管​​！
     • 如果移交过程本身出错（比如材料丢失），会直接通过监工 (observer) 向项目经理报告失败。

​​第 5 步：项目经理等待验收报告 (InstallInstalling 等待回调)​​

• ​​场景：​​ 项目经理 (InstallInstalling) 在提交验收申请 (commit) 后，他的工作就基本完成了。他只需要留在工地，​​等待工程监理 (InstallEventReceiver) 发来的最终验收报告​​。

• ​​代码 (launchFinishBasedOnResult):​​

  java
  Copy
  // packages/apps/PackageInstaller/.../InstallInstalling.java
  private void launchFinishBasedOnResult(int statusCode, String message) {
      if (statusCode == PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED) {
          launchSuccess(); // 显示安装成功界面
      } else {
          launchFailure(statusCode, message); // 显示安装失败界面及原因
      }
  }
  

• ​​回调机制：​​

  • 当 PMS 内部完成复杂的安装工作（包括拷贝、扫描、优化、注册等）后，无论成功或失败，最终会触发之前注册的监理回调。
  • 这个回调会发送一个广播 (BROADCAST_ACTION)。
  • InstallEventReceiver (一个 BroadcastReceiver) 收到广播，解析出结果 (statusCode, message)，然后调用绑定好的 launchFinishBasedOnResult 方法。
  • InstallInstalling 根据结果展示成功或失败界面给用户。

• ​​比喻:​​ 项目经理在工地办公室喝茶等待。监理 (InstallEventReceiver) 收到总部 (PMS) 发来的电报（广播），上面写着“验收成功 ✅”或“验收失败 ❌，原因：...”。项目经理根据电报内容，向你（用户）展示最终结果页面。

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💎 ​​技术要点总结​​

1. ​​Session 机制是核心桥梁：​​

   • 由 PackageInstallerService (PMS 下属) 管理。
   • createSession: 申请许可，定义参数。
   • openSession + openWrite/read：提供安全的 ​​跨进程文件流传输通道​​，避免直接文件路径暴露（安全）。
   • commit: 触发 PMS 接管后续安装流程，传递结果回调 (IntentSender)。

2. ​​InstallEventReceiver 处理结果回调：​​

   • 基于 BroadcastReceiver 和 PendingIntent 实现跨进程结果通知。
   • 将 PMS 的安装结果传递回 UI 层 (InstallInstalling)，用于更新界面。

3. ​​轻量解析 vs 重量解析：​​

   • parsePackageLite (InstallInstalling)：快速读取 APK 基础信息 (包名、大小、位置)，用于 Session 创建。
   • PMS 内部会进行 ​​完整解析 (PackageParser.parsePackage)​​ 和深度扫描（权限、组件、签名等）。

4. ​​异步写入 (InstallingAsyncTask)：​​

   • 文件 IO 操作耗时，必须在后台线程执行，避免阻塞 UI。

5. ​​职责清晰分离：​​

   • ​​PackageInstaller App：​​ UI 交互、Session 申请与管理、文件传输、结果展示。
   • ​​PackageInstallerService / Session：​​ Session 管理、文件传输通道提供、与 PMS 接口。
   • ​​PMS：​​ 核心安装逻辑 (文件操作、包扫描、Dex 优化、数据库更新、权限处理)。

6. ​​安全设计：​​

   • 内容 URI (content://) 避免文件路径暴露。
   • Session 提供安全的文件传输通道。
   • 权限检查贯穿始终 (InstallStart, PackageInstallerActivity, PMS)。

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🏁 流程全景图

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用户点击安装 (PackageInstallerActivity.onClick)
        |
        V
启动 InstallInstalling (startActivity)
        |
        V
InstallInstalling.onCreate:
  |- 解析 APK Lite (parsePackageLite)
  |- 创建 SessionParams
  |- 注册结果监听器 (InstallEventReceiver.addObserver)
  |- 申请 Session (installer.createSession -> PMS)
        |
        V
InstallInstalling.onResume:
  |- 检查 Session 状态
  |- 启动 InstallingAsyncTask (后台)
        |
        | (AsyncTask.doInBackground)
        V
        |- 打开 Session (installer.openSession)
        |- 打开 APK 文件流 (FileInputStream)
        |- 打开 Session 输出流 (session.openWrite)
        |- 分块写入 APK 数据
        |
        V
InstallingAsyncTask.onPostExecute:
  |- 提交 Session (session.commit(IntentSender))
        |
        | (Binder IPC)
        V
PackageInstallerSession.commit (system_server):
  |- 封装观察者 (PackageInstallObserverAdapter)
  |- Handler 发送 MSG_COMMIT
        |
        V
PackageInstallerSession.mHandlerCallback:
  |- 调用 commitLocked()
        |
        V
commitLocked() 内部:
  |- 最终调用 PMS.installStage() // 核心安装开始！
        |
        | (PMS 内部进行复杂安装操作...)
        |
        V
安装完成 (无论成败) -> 触发 Observer 回调
        |
        | (Binder Callback)
        V
PackageInstallObserverAdapter (system_server)
  |- 发送广播 (BROADCAST_ACTION)
        |
        | (Broadcast)
        V
InstallEventReceiver.onReceive (App 进程)
  |- 调用 launchFinishBasedOnResult(status, message)
        |
        V
InstallInstalling.launchFinishBasedOnResult:
  |- 显示成功/失败界面给用户

通过这个“施工队入场”的故事和详细的源码解析，你应该清晰地看到了用户点击安装按钮后，APK 数据如何安全传输、Session 如何协调、以及控制权如何移交到 PMS 的全过程。这是 Android 包管理中承上启下的关键环节！下一阶段（PMS 内部安装）将是真正的“建筑施工”核心。