Android资源查找分析
1、前言
Android的资源和代码分离，方便用户更改UI，事实上主流的编程语音都是资源和代码分离。
资源查找非常方便，但这背后的逻辑并不简单，甚至很复杂。同时开发者也会经常遇到一些与资源相关的问题，比如主题包机制，比如动态加载时资源引用等，要解决这些问题必须对资源查找过程有一定地了解。
2、资源编译基础
资源有很多种类型，不同类型的资源编译还有不同策略。
assets：assets文件夹中的资源不会被分配id，会被原封不动的编入apk中
res/law：law文件夹中的资源也会被原封不动的编入apk中，但与assets不同，它的资源会被分配id
其它：其它资源均会被分配资源id，且xml文本资源均会被编成二进制文本。如果解压一个apk，找到res/value文件夹下的任意一个文本，打开后发现变成乱码。
3、资源匹配基础
资源编译后将生成R文件，R文件记录着资源的id值。资源id值是有规律的
public static final class drawable {
public static final int aa=0x7f020000;
public static final int reverse_big=0x7f02001b;
}
public static final class layout {
public static final int eight_layout=0x7f030000;
public static final int five_layout=0x7f030001;
}
以上是R文件中的代码，资源id均是16进制数，前两位均是7f，代表包名，后边两位是类型，代表drawable的类型为02，代表layout的类型是03，最后四位是资源的真正编号。请注意，类型的编号是会变的，并不是02就一定代表drawable。
资源匹配规则比较简单。资源匹配一共有18个维度，在匹配时，根据当前的配置，去掉与配置相冲突的选项（比如语言、方向），然后根据维度的优先级，选择最合适的资源：
4、Resources初始化过程分析
在分析Resources初始化之前，提两个问题：
1、为什么能查找apk里的资源呢？
2、同一个apk里会有多个context引用，它们是否使用同一个resources？
Resources初始化过程较为简单，具体流程如上，不再仔细分析了，直接回答上述两个问题。
查看第6步，调用addAssetPath方法，参数即是apk的路径，因此可以根据路径查找到apk里的资源。特别强调此处，是因为addAssetPath这个方法太重要了，部分的动态加载框架，也要使用这个方法，添加动态库的路径，以实现不仅使用动态库的代码，还能使用动态库的资源。
Resources最终在ResourcesManager类中完成初始化，而ResourcesManager使用了工厂模式，ResourcesManager将所有的Resources保存在一个键值对中，key与apk路径相关。因为能实现同一个apk引用同一个Resources的目的。
public static ResourcesManager getInstance() {
synchronized (ResourcesManager.class) {
if (sResourcesManager == null) {
sResourcesManager = new ResourcesManager();
}
return sResourcesManager;
}
}
最后看看AssetManager的初始化方法。
public AssetManager() {
synchronized (this) {
if (DEBUG_REFS) {
mNumRefs = 0;
incRefsLocked(this.hashCode());
}
init(false);
if (localLOGV) Log.v(TAG, "New asset manager: " + this);
ensureSystemAssets();
}
}
init方法是一个native方法，它将初始化一个c++对象AssetManager，并将它和java对象的AssetManager一一对应起来。后续可以方便地根据当前java对象，找到对应的c++对象。
static void android_content_AssetManager_init(JNIEnv* env, jobject clazz, jboolean isSystem)
{
AssetManager* am = new AssetManager();
am->addDefaultAssets();
//将java对象的AssetManager和c++对象的AssetManager对应起来
env->SetLongField(clazz, gAssetManagerOffsets.mObject, reinterpret_cast<jlong>(am));
}
查找c++对象：
AssetManager* assetManagerForJavaObject(JNIEnv* env, jobject obj)
{
jlong amHandle = env->GetLongField(obj, gAssetManagerOffsets.mObject);
AssetManager* am = reinterpret_cast<AssetManager*>(amHandle);
if (am != NULL) {
return am;
}
jniThrowException(env, "java/lang/IllegalStateException", "AssetManager has been finalized!");
return NULL;
}
AssetManager的构造方法中，还初始化了system的AssetManager，这也是apk中能获取系统资源的原因。
private static void ensureSystemAssets() {
synchronized (sSync) {
if (sSystem == null) {
AssetManager system = new AssetManager(true);
system.makeStringBlocks(null);
sSystem = system;
}
}
}
5、资源查找
资源查找过程比较复杂，尤其是对于本人这样的java选手，看c++代码略显吃力，c++最让人无奈的是，有时某些方法找不到源码位置。直入正题。
第1、2步，Resources查找integer类型的资源
第3步，AssetManager类调用getResourceValue方法，查找资源，此处开始牵涉jni了
第4步，android_util_AssetManager.cpp文件中，调用android_content_AssetManager_loadResourceValue方法，此方法是整个过程中的关键，负责查找资源并最终将返回值复制到java对象TypedValue中。
static jint android_content_AssetManager_loadResourceValue(JNIEnv* env, jobject clazz,
jint ident,
jshort density,
jobject outValue,
jboolean resolve)
{
//根据java对象，找出对应的c++对象
AssetManager* am = assetManagerForJavaObject(env, clazz);
//AssetManager获取ResTable对象，如果没有，则解析resources.arsc文件、添加系统资源、添加overlay资源等，生成ResTable
const ResTable& res(am->getResources());
//根据id查找资源，并且将结果保存在value中
ssize_t block = res.getResource(ident, &value, false, density, &typeSpecFlags, &config);
//将结果复制到java对象outValue中
if (block >= 0) {
return copyValue(env, outValue, &res, value, ref, block, typeSpecFlags, &config);
}
}
第5步，AssetManager获取ResTable，ResTable可以理解为一张资源表，它是通过解析resources.arsc文件、添加系统资源、添加overlay资源一起得到的一个资源表结构。
const ResTable* AssetManager::getResTable(bool required) const
{
ResTable* rt = mResources;
//如果mResources已经初始化，则直接返回
if (rt) {
return rt;
}
mResources = new ResTable();
//获取所有的资源路径，mAssetPaths保存的至少会有两条
//一条是apk自身的路径，另一条是系统framework-res.apk的路径
const size_t N = mAssetPaths.size();
for (size_t i=0; i<N; i++) {
//解析每一条路径的资源，生成ResTable对象
bool empty = appendPathToResTable(mAssetPaths.itemAt(i));
onlyEmptyResources = onlyEmptyResources && empty;
}
return mResources;
}
ResTable中有一个非常重要的对象，最终就是从此找到资源的详细信息，appendPathToResTable方法就是为了生成mPackageGroups数据。
// Array of packages in all resource tables.
Vector<PackageGroup*> mPackageGroups;
6789这四个步骤，其实最终目标就是为了填充mPackageGroups的数据，在第8步中，解析resources.arsc文件，生成Asset对象，Asset对象负责读取文件之类，第9步，添加生成的Asset对象，最后mPackageGroups被填充。
bool AssetManager::appendPathToResTable(const asset_path& ap) const {
Asset* ass = NULL;
if (ap.type != kFileTypeDirectory) {
if (sharedRes == NULL) {
if (ass == NULL) {
//解析apk中的resources.arsc文件
ass = const_cast<AssetManager*>(this)->
openNonAssetInPathLocked("resources.arsc",Asset::ACCESS_BUFFER,ap);
}
}
}
if ((ass != NULL || sharedRes != NULL) && ass != kExcludedAsset) {
//将解析成果添加到mResources中
if (sharedRes != NULL) {
mResources->add(sharedRes);
} else {
mResources->add(ass, idmap, nextEntryIdx + 1, !shared);
}
}
return onlyEmptyResources;
}
ResTable的add方法将添加PackageGroup数据结构。
status_t ResTable::addInternal(const void* data, size_t dataSize, const void* idmapData, size_t idmapDataSize,
const int32_t cookie, bool copyData)
{
while (((const uint8_t*)chunk) <= (header->dataEnd-sizeof(ResChunk_header)) &&
((const uint8_t*)chunk) <= (header->dataEnd-dtohl(chunk->size))) {
//获取类型
const uint16_t ctype = dtohs(chunk->type);
if (ctype == RES_TABLE_PACKAGE_TYPE) {
//如果是资源包类型，解析并且添加PackageGroup
if (parsePackage((ResTable_package*)chunk, header) != NO_ERROR) {
return mError;
}
curPackage++;
}
chunk = (const ResChunk_header*)
(((const uint8_t*)chunk) + csize);
}
return mError;
}
第10中，根据要查找资源的id相关信息，找出要查找资源详细信息。
ssize_t ResTable::getResource(uint32_t resID, Res_value* outValue, bool mayBeBag, uint16_t density,
uint32_t* outSpecFlags, ResTable_config* outConfig) const
{
//根据资源id，解析出包名、类型、资源索引，资源id的组成详见上文
const ssize_t p = getResourcePackageIndex(resID);
const int t = Res_GETTYPE(resID);
const int e = Res_GETENTRY(resID);
//根据解析结果，得到PackageGroup
const PackageGroup* const grp = mPackageGroups[p];
Entry entry;
//调用getEntry，得到查询结果
status_t err = getEntry(grp, t, e, &desiredConfig, &entry);
}
第11步中，查找PackageGroup数据，根据当前机器的配置，找出最合适的结果。
status_t ResTable::getEntry(
const PackageGroup* packageGroup, int typeIndex, int entryIndex,
const ResTable_config* config,
Entry* outEntry) const
{
const TypeList& typeList = packageGroup->types[typeIndex];
//最优类型结果
const ResTable_type* bestType = NULL;
//最优资源偏移量结果
uint32_t bestOffset = ResTable_type::NO_ENTRY;
//最优资源包结果
const Package* bestPackage = NULL;
//最优配置结果
ResTable_config bestConfig;
//遍历包中所有的类型，看看哪个匹配
const size_t typeCount = typeList.size();
for (size_t i = 0; i < typeCount; i++) {
const Type* const typeSpec = typeList[i];
int realEntryIndex = entryIndex;
int realTypeIndex = typeIndex;
bool currentTypeIsOverlay = false;
const size_t numConfigs = typeSpec->configs.size();
for (size_t c = 0; c < numConfigs; c++) {
const ResTable_type* const thisType = typeSpec->configs[c];
ResTable_config thisConfig;
thisConfig.copyFromDtoH(thisType->config);
// 检查资源是否匹配，匹配规则详见前文，不匹配则continue，遍历下一条
if (config != NULL && !thisConfig.match(*config)) {
continue;
}
//找出各项最佳参数
bestType = thisType;
bestOffset = thisOffset;
bestConfig = thisConfig;
bestPackage = typeSpec->package;
actualTypeIndex = realTypeIndex;
}
}
//保存结果
if (outEntry != NULL) {
outEntry->entry = entry;
outEntry->config = bestConfig;
outEntry->type = bestType;
outEntry->specFlags = specFlags;
outEntry->package = bestPackage;
outEntry->typeStr = StringPoolRef(&bestPackage->typeStrings, actualTypeIndex - bestPackage->typeIdOffset);
outEntry->keyStr = StringPoolRef(&bestPackage->keyStrings, dtohl(entry->key.index));
}
return NO_ERROR;
}
6、结束语
资源机制相当复杂，本文还不够详细，让我们继续Read the fucking source code。后续我会加log，争取呈现地更加细致，更加清晰。
