Android应用安装

Android通过PackageManagerService（后面简称Pms）进行包管理，其主要功能包括：用户ID分配、包解析、包的安装卸载等。本文不对Pms进行分析，主要目的是探讨一下包安装。在本文中主要探讨包安装的相关操作，卸载作为安装的逆过程，实现类似，不再赘述。

Android中APK的安装方式

在Android中APK的安装有三种方式：

1、开机Pms初始化时，扫描包安装目录。

@/frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java


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public void initAndLoop() {

    ......

    

    IPackageManager pm = null;

    

    ......

    

    try {

        ......

        

        pm = PackageManagerService.main(context, installer,

                factoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_OFF,

                onlyCore);

        ......

    } catch (RuntimeException e) {

        Slog.e("System", "******************************************");

        Slog.e("System", "************ Failure starting core service", e);

    }

    ......

}

@/frameworks/base/services/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java


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public static final IPackageManager main(Context context, Installer installer,

        boolean factoryTest, boolean onlyCore) {

    PackageManagerService m = new PackageManagerService(context, installer,

            factoryTest, onlyCore);

    ServiceManager.addService("package", m);

    return m;

}

下面是Pms构造函数的实现：


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public PackageManagerService(Context context, Installer installer,

        boolean factoryTest, boolean onlyCore) {

    ......

    

    synchronized (mInstallLock) {

    // writer

    synchronized (mPackages) {

        ......

        

        File dataDir = Environment.getDataDirectory();

        mAppDataDir = new File(dataDir, "data");

        mAppInstallDir = new File(dataDir, "app");

        mAppLibInstallDir = new File(dataDir, "app-lib");

        mAsecInternalPath = new File(dataDir, "app-asec").getPath();

        mUserAppDataDir = new File(dataDir, "user");

        mDrmAppPrivateInstallDir = new File(dataDir, "app-private");

        ......

        

        // Find base frameworks (resource packages without code).

        mFrameworkInstallObserver = new AppDirObserver(

            frameworkDir.getPath(), OBSERVER_EVENTS, true, false);

        mFrameworkInstallObserver.startWatching();

        scanDirLI(frameworkDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM

                | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR,

                scanMode | SCAN_NO_DEX, 0);

        // Collected privileged system packages.

        File privilegedAppDir = new File(Environment.getRootDirectory(), "priv-app");

        mPrivilegedInstallObserver = new AppDirObserver(

                privilegedAppDir.getPath(), OBSERVER_EVENTS, true, true);

        mPrivilegedInstallObserver.startWatching();

            scanDirLI(privilegedAppDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM

                    | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR

                    | PackageParser.PARSE_IS_PRIVILEGED, scanMode, 0);

        // Collect ordinary system packages.

        File systemAppDir = new File(Environment.getRootDirectory(), "app");

        mSystemInstallObserver = new AppDirObserver(

            systemAppDir.getPath(), OBSERVER_EVENTS, true, false);

        mSystemInstallObserver.startWatching();

        scanDirLI(systemAppDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM

                | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR, scanMode, 0);

        // Collect all vendor packages.

        File vendorAppDir = new File("/vendor/app");

        mVendorInstallObserver = new AppDirObserver(

            vendorAppDir.getPath(), OBSERVER_EVENTS, true, false);

        mVendorInstallObserver.startWatching();

        scanDirLI(vendorAppDir, PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM

                | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR, scanMode, 0);

        ......

        if (!mOnlyCore) {

            EventLog.writeEvent(EventLogTags.BOOT_PROGRESS_PMS_DATA_SCAN_START,

                    SystemClock.uptimeMillis());

            mAppInstallObserver = new AppDirObserver(

                mAppInstallDir.getPath(), OBSERVER_EVENTS, false, false);

            mAppInstallObserver.startWatching();

            scanDirLI(mAppInstallDir, 0, scanMode, 0);

            mDrmAppInstallObserver = new AppDirObserver(

                mDrmAppPrivateInstallDir.getPath(), OBSERVER_EVENTS, false, false);

            mDrmAppInstallObserver.startWatching();

            scanDirLI(mDrmAppPrivateInstallDir, PackageParser.PARSE_FORWARD_LOCK,

                    scanMode, 0);

            ......

    } // synchronized (mPackages)

    } // synchronized (mInstallLock)

}

通过Pms的构造函数可以看出，Pms在初始化时会扫描/system/app、vender/app、/data/app、/data/app-private四个应用安装目录，然后调用sanDirLI方法进行安装。Pms通过AppDirObserver对这四个应用安装目录进行监控，一旦发现APK格式的文件则会调用scanPackageLI进行安装。

2、通过包安装器PackageInstaller安装

Android提供了一个默认的包安装器，位于/package/app/PackageInstaller目录。通过其Manifest文件可以看出，PackageInstaller会对我们安装应用发出的Intent进行处理，这里PackageInstaller提供了两种处理方式，分别是：file方式和package方式。

@/package/app/PackageInstaller/AndroidManifest.xml


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<activity android:name=".PackageInstallerActivity"

        android:configChanges="orientation|keyboardHidden|screenSize"

        android:excludeFromRecents="true">

    <intent-filter>

        <action android:name="android.intent.action.VIEW" />

        <action android:name="android.intent.action.INSTALL_PACKAGE" />

        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />

        <data android:scheme="file" />

        <data android:mimeType="application/vnd.android.package-archive" />

    </intent-filter>

    <intent-filter>

        <action android:name="android.intent.action.INSTALL_PACKAGE" />

        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />

        <data android:scheme="file" />

        <data android:scheme="package" />

    </intent-filter>

</activity>

@/package/app/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/PackageInstallerActivity.java


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@Override

protected void onCreate(Bundle icicle) {

    super.onCreate(icicle);

    ......

    

    initiateInstall();

}

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private void initiateInstall() {

    ......

    startInstallConfirm();

}

在startInstallConfirm方法中点击“确认”后，会发出一个Intent，接收者为InstallAppProgress。


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public void onClick(View v) {

    if(v == mOk) {

        if (mOkCanInstall || mScrollView == null) {

            // Start subactivity to actually install the application

            mInstallFlowAnalytics.setInstallButtonClicked();

            Intent newIntent = new Intent();

            newIntent.putExtra(PackageUtil.INTENT_ATTR_APPLICATION_INFO,

                    mPkgInfo.applicationInfo);

            newIntent.setData(mPackageURI);

            newIntent.setClass(this, InstallAppProgress.class);

            ......

            

            startActivity(newIntent);

            finish();

        } else {

            mScrollView.pageScroll(View.FOCUS_DOWN);

        }

    } else if(v == mCancel) {

        ......

    }

}

@/package/app/PackageInstaller/src/com/android/packageinstaller/InstallAppProgress.java


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public void initView() {

    setContentView(R.layout.op_progress);

    int installFlags = 0;

    PackageManager pm = getPackageManager();

    

    ......

    

    String installerPackageName = getIntent().getStringExtra(

            Intent.EXTRA_INSTALLER_PACKAGE_NAME);

    Uri originatingURI = getIntent().getParcelableExtra(Intent.EXTRA_ORIGINATING_URI);

    Uri referrer = getIntent().getParcelableExtra(Intent.EXTRA_REFERRER);

    int originatingUid = getIntent().getIntExtra(Intent.EXTRA_ORIGINATING_UID,

            VerificationParams.NO_UID);

    ManifestDigest manifestDigest = getIntent().getParcelableExtra(EXTRA_MANIFEST_DIGEST);

    VerificationParams verificationParams = new VerificationParams(null, originatingURI,

            referrer, originatingUid, manifestDigest);

    PackageInstallObserver observer = new PackageInstallObserver();

    if ("package".equals(mPackageURI.getScheme())) {

        try {

            pm.installExistingPackage(mAppInfo.packageName);

            observer.packageInstalled(mAppInfo.packageName,

                    PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED);

        } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {

            observer.packageInstalled(mAppInfo.packageName,

                    PackageManager.INSTALL_FAILED_INVALID_APK);

        }

    } else {

        pm.installPackageWithVerificationAndEncryption(mPackageURI, observer, installFlags,

                installerPackageName, verificationParams, null);

    }

}

InstallAppProgress即应用安装过程中的进度条界面。通过上面的代码可以看到在initView方法的最后会调用Pms的installPackageWithVerificationAndEncryption方法进行安装。

3、通过adb命令安装

adb命令pm是Pms的Shell客户端，通过pm可以进行包相关的一些操作，包括安装和卸载。pm命令的用法如下：

pm的代码实现在Pm.java中，如下：

@/frameworks/base/cmds/pm/src/com/android/commands/pm/Pm.java


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public static void main(String[] args) {

    new Pm().run(args);

}

public void run(String[] args) {

    ......

    

    mPm = IPackageManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("package"));

    

    ......

    if ("install".equals(op)) {

        runInstall();

        return;

    }

    if ("uninstall".equals(op)) {

        runUninstall();

        return;

    }

    ......

}

在run方法中初始化了一个Pms的客户端代理对象mPm，后续的相关操作将有mPm完成。下面看一下Pm中负责安装的方法runInstall的代码实现：


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private void runInstall() {

    int installFlags = PackageManager.INSTALL_ALL_USERS;

    

    ......

    

    while ((opt=nextOption()) != null) {

        if (opt.equals("-l")) {

            installFlags |= PackageManager.INSTALL_FORWARD_LOCK;

        } else if (opt.equals("-r")) {

            installFlags |= PackageManager.INSTALL_REPLACE_EXISTING;

        } else if (opt.equals("-i")) {

            installerPackageName = nextOptionData();

            if (installerPackageName == null) {

                System.err.println("Error: no value specified for -i");

                return;

            }

        } else if (opt.equals("-t")) {

            installFlags |= PackageManager.INSTALL_ALLOW_TEST;

        } else if (opt.equals("-s")) {

            // Override if -s option is specified.

            installFlags |= PackageManager.INSTALL_EXTERNAL;

        } else if (opt.equals("-f")) {

            // Override if -s option is specified.

            installFlags |= PackageManager.INSTALL_INTERNAL;

        } else if (opt.equals("-d")) {

            installFlags |= PackageManager.INSTALL_ALLOW_DOWNGRADE;

        ......   

            

    PackageInstallObserver obs = new PackageInstallObserver();

    try {

        VerificationParams verificationParams = new VerificationParams(verificationURI,

                originatingURI, referrerURI, VerificationParams.NO_UID, null);

        mPm.installPackageWithVerificationAndEncryption(apkURI, obs, installFlags,

                installerPackageName, verificationParams, encryptionParams);

        synchronized (obs) {

            while (!obs.finished) {

                try {

                    obs.wait();

                } catch (InterruptedException e) {

                }

            }

            if (obs.result == PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED) {

                System.out.println("Success");

            } else {

                System.err.println("Failure ["

                        + installFailureToString(obs.result)

                        + "]");

            }

        }

    } catch (RemoteException e) {

        System.err.println(e.toString());

        System.err.println(PM_NOT_RUNNING_ERR);

    }

}

可以看出runInstall最终会调用Pms的installPackageWithVerificationAndEncryption方法进行安装。通过pm安装时，安装成功的返回信息为“Success”，安装失败的返回信息为”Failure[失败信息]"。

静默安装实现

在了解了Android中包安装的方式后，接下来探讨一些如何实现”静默安装“。所谓静默安装即跳过安装界面和进度条，在不被用户察觉的情况下载后台安装。下面针对上面的三种安装方式分别来分析如何实现静默安装。

1、push安装包到应用安装目录的方式

在Pms初始化时安装包的流程中，我们知道Pms会监控/system/app、vender/app、/data/app、/data/app-private这四个应用安装目录。因此如果能够将APK文件push进应用安装目录不就可以触发AppDirObserver中的包安装逻辑了了吗？所以这种思路理论上是行得通的，但有两个局限：

  • 局限一：如下图所示，/system/app的访问权限为root，这就要求在push到/system/app目录时必须具有root权限。

    而/data/app的访问权限为system。要获得system权限就要求使用这种方式的应用程序必须签名为platform并且sharedUserId制定为“android.uid.system”。

  • 局限二：系统应用（/system/app)与普通应用(/data/app)的安装方式是不同的，对于系统应用，所有资源都包含在apk这个zip包中，而且其在/system/app不必以包名命名（理论上可以随便起名）。

    而对于普通应用安装后，它的dex、lib、资源文件（安装包）分别存放在不同的目录，并且安装后以packagename-x.apk的形式保存在/data/app目录下。?

那这种安装方式是不是就没有用了呢?非也。

网上有些电子市场或管家类软件实现的”秒装“功能应该就是安装这个思路实现的，当然这里只是猜测，需要进一步研究。

2、调用Pm隐藏API

Android实现了一个应用安装器的APK负责包的安装工作，在上面的分析中我们知道，PackageInstaller的工作实际上只是安装界面、权限确认、进度显示等，真正的安装工作依然是调用Pms实现的。到这里我们就有了第二种思路，能不能绕过安装界面，直接调用Pms里面的相应方法呢？当然可以，PackageManager类中就提供了这样的方法：

@/frameworks/base/core/java/android/content/pm/PackageManager.java


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/**

 * @hide

 *

 * Install a package. Since this may take a little while, the result will

 * be posted back to the given observer.  An installation will fail if the calling context

 * lacks the {@link android.Manifest.permission#INSTALL_PACKAGES} permission, if the

 * package named in the package file‘s manifest is already installed, or if there‘s no space

 * available on the device.

 *

 * @param packageURI The location of the package file to install.  This can be a ‘file:‘ or a

 * ‘content:‘ URI.

 * @param observer An observer callback to get notified when the package installation is

 * complete. {@link IPackageInstallObserver#packageInstalled(String, int)} will be

 * called when that happens.  observer may be null to indicate that no callback is desired.

 * @param flags - possible values: {@link #INSTALL_FORWARD_LOCK},

 * {@link #INSTALL_REPLACE_EXISTING}, {@link #INSTALL_ALLOW_TEST}.

 * @param installerPackageName Optional package name of the application that is performing the

 * installation. This identifies which market the package came from.

 */

public abstract void installPackage(

        Uri packageURI, IPackageInstallObserver observer, int flags,

        String installerPackageName);

可以看出，这个方法是hide的，因此在应用开发时如果要使用，必须通过反射。

这里的IPackageInstallObserver是installPackage方法的一个回调接口通知，其实现在IPackageInstallObserver.aidl中，如下：

@/frameworks/base/core/java/com/android/content/pm/IPackageInstallObserver.aidl


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package android.content.pm;

/**

 * API for installation callbacks from the Package Manager.

 * @hide

 */

oneway interface IPackageInstallObserver {

    void packageInstalled(in String packageName, int returnCode);

}

使用Android内置未公开API有两种方法：一种是通过反射的方式实现；另一种是在工程目录下建立与所引用系统类相同的类和方法，这里只要求类和方法名相同，不需要实现，只保证编译时不报错就可以了，根据Java的类加载机制，在运行时，会去加载系统类。下面是采用第二种方法时的两段示例代码：

实现接口回调的代码如下：


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class MyPakcageInstallObserver extends IPackageInstallObserver.Stub
{

        Context
cxt;

        String
appName;

        String
filename;

        String
pkname;

        public MyPakcageInstallObserver(Context
c, String appName,

                 String
filename,String packagename) {

            this.cxt
= c;

            this.appName
= appName;

            this.filename
= filename;

            this.pkname
= packagename;

        }

        @Override

        public void packageInstalled(String
packageName, int returnCode)
{

            Log.i(TAG, "returnCode
= " +
returnCode);//
返回1代表安装成功

                        if (returnCode
== 1)
{

                            //TODO

                        }

            Intent
it = new Intent();

            it.setAction(CustomAction.INSTALL_ACTION);

            it.putExtra("install_returnCode",
returnCode);

            it.putExtra("install_packageName",
packageName);

            it.putExtra("install_appName",
appName); cxt.sendBroadcast(it);

        }

    }

调用PackageManager.java隐藏方法，代码如下：


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/**

     *
静默安装

     *
*/

    public static void autoInstallApk(Context
context, String fileName,

            String
packageName, String APPName) {

        Log.d(TAG, "jing
mo an zhuang:" +
packageName + ",fileName:" +
fileName);

        File
file = new File(fileName);

        int installFlags
= 0;

        if (!file.exists())

            return;

        installFlags
|= PackageManager.INSTALL_REPLACE_EXISTING;

        if (hasSdcard())
{

            installFlags
|= PackageManager.INSTALL_EXTERNAL;

        }

        PackageManager
pm = context.getPackageManager();

        try {

            IPackageInstallObserver
observer = new MyPakcageInstallObserver(

                    context,
APPName, appId, fileName,packageName,type_name);

            Log.i(TAG, "########installFlags:" +
installFlags+"packagename:"+packageName);

            pm.installPackage(Uri.fromFile(file),
observer, installFlags,

                    packageName);

        } catch (Exception
e) {

            

        }

    }

这种方法也有一定的限制：

首先，要在AndroidManifest.xml中声明”android.permission.INSTALL_PACKAGES”权限；

其次，应用需要system权限。

3、调用pm命令进行安装

在adb窗口通过pm install安装包本来就是没有安装界面的，这不正是我们想要的吗？通过pm的安装方式需要取得root或system权限。

pm的安装方式有两种，一种需要root权限，示例代码如下：


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new Thread()
{

    public void run()
{

    Process
process = null;

    OutputStream
out = null;

    InputStream
in = null;

    try {

    //
请求root

    process
= Runtime.getRuntime().exec("su");

    out
= process.getOutputStream();

    //
调用安装

    out.write(("pm
install -r " +
currentTempFilePath + "\n").getBytes());

    in
= process.getInputStream();

    int len
= 0;

    byte[]
bs = new byte[256];

    while (-1 !=
(len = in.read(bs))) {

    String
state = new String(bs, 0,
len);

    if (state.equals("Success\n"))
{

       //安装成功后的操作

         }

       }

    } catch (IOException
e) {

        e.printStackTrace();

    } catch (Exception
e) {

        e.printStackTrace();

    } finally {

        try {

            if (out
!= null)
{

                out.flush();

                out.close();

            }

            if (in
!= null)
{

                in.close();

            }

        } catch (IOException
e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

  }

}.start();

另一钟需要system权限，示例如下：


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new Thread() {

    public void run() {

    Process process = null;

    InputStream in = null;

    try {

    // 请求root

    process = Runtime.getRuntime().exec("pm install -r " + currentTempFilePath + "\n"); 

    in = process.getInputStream();

    int len = 0;

    byte[] bs = new byte[256];

    while (-1 != (len = in.read(bs))) {

    String state = new String(bs, 0, len);

    if (state.equals("Success\n")) {

       //安装成功后的操作

         }

       }

    } catch (IOException e) {

        e.printStackTrace();

    } catch (Exception e) {

        e.printStackTrace();

    } finally {

        try {

            if (in != null) {

                in.close();

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

  }

}.start();

关于system权限的获取在介绍push方式的安装时已做介绍。上面的代码只给出了比较核心的部分，在实际实现中，对返回结果的处理同样重要。

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时间： 2024-09-20 15:27:00

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