0.什么是apk？ apk是AndroidPackage的缩写，即Android应用安装包(apk)。
新建一个安卓工程HelloWorld（本文采用的SDK版本为android 4.4），该工程的源代码结构如图1所示：
图1 HelloWorld源代码的结构
编译运行该工程，我们会在HelloWorld文件夹的bin目录下面得到一个HelloWrold.apk,这个就是我们所要的apk文件。
1. apk是怎样练成的
我们在进行安卓应用开发的时候，只需要右击项目 -> Run as -> 1Android Application就可以生成一个apk。看起来这一切都非常简单，但是实际上生成apk的过程是比较复杂的。对于安卓应用开发者来说，我们不需要在意apk的生成过程，但是对于逆向人员来说，了解apk的编译和生成过程是很有必要的，因为这样能够帮助我们更好地了解apk的体系架构。一个apk的生成需要经历几个步骤，中间需要用到很多工具，具体流程如图2所示：
图2 apk的编译和生成过程（图片来源：Android工程的编译过程）
2.一个apk的文件结构
apk文件实质上是一个.zip格式的压缩包，所以我们可以将HelloWorld.apk修改为HelloWorld.zip。然后用WinRAR或者其他压缩软件打开HelloWorld.zip，我们会看到以下文件结构，如图3所示:
图3 HelloWorld.apk的文件结构
将HelloWorld.zip解压后，我们会得到5个文件（文件夹），如图4所示：
图4 HelloWorld.zip解压缩后得到的文件
下面，我们分别来看一下这5个文件（文件夹）的内容。
2.1 AndroidManifest.xml
这里的AndroidManifest.xml就是源代码中的AndroidManifest.xml编译后所得到的文件。AndroidManifest.xml是安卓应用程序的全局配置文件，该文件保存了apk的包名，版本信息，sdk版本，Activity ,Service, Boardcast Receiver, Content Provider等应用组件的配置信息。还有程序所需要的权限也是在AndroidManifest.xml这个文件中声明的。关于AndroidManifest.xml的详细信息，请参考这篇文章：AndroidManifest.xml配置文件详解
2.2 classes.dex
虽然Android开发的源语言是java，但是Android应用程序却不在标准的java虚拟机上运行。Google为Android平台专门设计了一套用于运行Android程序的虚拟机，这就是Dalvik虚拟机（Dalvik Virtual Machine）。而classes.dex就是运行在Dalvik虚拟机上的可执行文件。从图2中可以看出，我们编写的java源代码经过java编译器编译后会生成.class文件；而Android SDK自带的dx工具(dx.bat在\sdk安装目录\sdk\build-tools\android-4.4这条路径下，dx.jar在\sdk安装目录\sdk\build-tools\android-4.4\lib这条路径下)会将这些.class文件转换为classes.dex。值得一提的是，在Android5.0中，Dalvik虚拟机已经被ART虚拟机（Android Runtime）所取代。有兴趣的童靴可以看这篇文章: Android ART运行时无缝替换Dalvik虚拟机的过程分析。
虽然在Android5.0中ART虚拟机已经取代了Dalvik虚拟机，，但是使用Android5.0 SDK生成的apk与低版本SDK生成的apk相比，二者的文件结构变化不大。采用Android5.0 SDK生成的apk中也有classes.dex这个文件。
2.3 resources.arsc
2.4 res文件夹
apk中的res文件夹由drawable文件夹，layout文件夹，menu文件夹这3个子文件夹组成。其中，drawable文件夹用于存放apk的图片资源，layout文件夹用于存放布局文件，menu文件夹用于存放菜单文件。与原工程项目中的res文件夹相比，apk中的res文件夹少了values这个文件夹。（至于为什么少了values这个文件夹，我也不知道，还请路过的大牛指点一下）
2.5 META-INF文件夹
META-INF文件夹存放着apk的签名信息。如果你还不了解安卓签名机制，请看这篇文章：[014] Android应用程序签名详解 打开META-INF文件夹，可以看到3个文件：CERT.RSA,CERT.SF,MANIFEST.MF。其中CERT.RSA包含了公钥信息和发布机构信息；MANIFEST.MF中保存了除自身以外所有其他文件的SHA-1并进行base64编码后的值（注意：对于xml等文本格式的资源文件，系统先将这些文本文件编译成二进制文件，再获取二进制文件的SHA-1值并进行base64编码）；CERT.SF的生成过程分两步：(1)读取MANIFEST.MF文件的SHA-1，然后将该SHA-1值base64编码后保存为SHA1-Digest-Manifest，所以与MANIFEST.MF文件相比，CERT.SF会多出一个SHA1-Digest-Manifest值，（2）然后再逐个读取MANIFEST.MF中每个资源文件的Name和SHA1-Digest值再添加2个空行后进行SHA-1，将该SHA-1值进行base64编码后依次写到CERT.SF中。是否听得迷迷糊糊，下面小弟就用HelloWorld.apk举个栗子，手动模拟MANIFEST.MF文件生成classes.dex的SHA1-Digest的过程： （1）通过HashTab插件（该插件下载地址见文章末尾）可以查看到classes.dex文件的SHA-1，如图5所示：
获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的遗忘你所没有的。
