詳談Android編譯命令

工欲善其事，必先利其器，對於想要深入學習Android源碼，必須先掌握Android編譯命令.

一、引言

關於Android Build系統，這個話題很早就打算整理下，遲遲沒有下筆，決定跟大家分享下。先看下面幾條指令，相信編譯過Android源碼的人都再熟悉不過的。

source /opt/android1204_17.conf 
source setenv.sh
lunch
make -j12

記得最初剛接觸Android時，同事告訴我用上面的指令就可以編譯Android源碼，指令雖短但過幾天就記不全或者忘記順序，每次編譯時還需要看看自己的雲筆記，冰冷的指令總是難以讓我記憶。後來我決定認真研究下這個指令的含義。知其然還需知其所以然，這樣能更深層次的理解並記憶，才能與自身的知識體系建立強連接，或許還能有意外收獲，果然如此，接下來跟大家分享一下在研究上述幾條指令含義的過程中，深入了解到的Android Build(編譯)系統。

二、編譯命令

准備好編譯環境後，編譯Android源碼的第一步是 source build/envsetup.sh，其中source命令就是用於運行shell腳本命令，功能等價於"."，因此該命令也等價於. build/envsetup.sh。在文件envsetup.sh聲明了當前會話終端可用的命令，這裡需要注意的是當前會話終端，也就意味著每次新打開一個終端都必須再一次執行這些指令。起初並不理解為什麼新開的終端不能直接執行make指令，到這裡總算明白了。

接下來，解釋一下本文開頭的引用的命令：

source /opt/android1204_17.conf  //初始化jdk環境變量（這個不是必需的，因廠商而異）
source setenv.sh  //初始化編譯環境，包括後面的lunch和make指令
lunch  //指定此次編譯的目標設備以及編譯類型
make  -j12 //開始編譯，默認為編譯整個系統，其中-j12代表的是編譯的job數量為12。
所有的編譯命令都在envsetup.sh文件能找到相對應的function，比如上述的命令lunch，make，在文件一定能找到

function lunch(){
  ...
}

function make(){
  ...
}

具體實現這裡就不展開說明，下面精煉地總結了一下各個指令用法和功效。

2.1 代碼編譯

編譯指令 解釋
m 在源碼樹的根目錄執行編譯
mm 編譯當前路徑下所有模塊，但不包含依賴
mmm [module_path] 編譯指定路徑下所有模塊，但不包含依賴
mma 編譯當前路徑下所有模塊，且包含依賴
mmma [module_path] 編譯指定路徑下所有模塊，且包含依賴
make [module_name] 無參數，則表示編譯整個Android代碼
下面列舉部分模塊的編譯指令：

模塊 make命令 mmm命令
init make init mmm system/core/init
zygote make app_process mmm frameworks/base/cmds/app_process
system_server make services mmm frameworks/base/services
java framework make framework mmm frameworks/base
framework資源 make framework-res mmm frameworks/base/core/res
jni framework make libandroid_runtime mmm frameworks/base/core/jni
binder make libbinder mmm frameworks/native/libs/binder

上述mmm命令同樣適用於mm/mma/mmma，編譯系統采用的是增量編譯，只會編譯發生變化的目標文件。當需要重新編譯所有的相關模塊，則需要編譯命令後增加參數-B，比如make -B [module_name]，或者 mm -B [module_path]。

Tips:

對於m、mm、mmm、mma、mmma這些命令的實現都是通過make方式來完成的。
mmm/mm編譯的效率很高，而make/mma/mmma編譯較緩慢；
make/mma/mmma編譯時會把所有的依賴模塊一同編譯，但mmm/mm不會;

建議：首次編譯時采用make/mma/mmma編譯；當依賴模塊已經編譯過的情況，則使用mmm/mm編譯。

2.2 代碼搜索

搜索指令 解釋
cgrep 所有C/C++文件執行搜索操作
jgrep 所有Java文件執行搜索操作
ggrep 所有Gradle文件執行搜索操作
mangrep [keyword] 所有AndroidManifest.xml文件執行搜索操作
sepgrep [keyword] 所有sepolicy文件執行搜索操作
resgrep [keyword] 所有本地res/*.xml文件執行搜索操作
sgrep [keyword] 所有資源文件執行搜索操作

上述指令用法最終實現方式都是基於grep指令，各個指令用法格式：

xgrep [keyword]  //x代表的是上表的搜索指令
例如，搜索所有AndroidManifest.xml文件中的launcher關鍵字所在文件的具體位置，指令

mangrep launcher
再如，搜索所有system_app的selinux權限信息

sepgrep system_app
Tips: Android源碼非常龐大，直接采用grep來搜索代碼，不僅方法笨拙、浪費時間，而且搜索出很多無意義的混淆結果。根據具體需求，來選擇合適的代碼搜索指令，能節省代碼搜索時間，提高搜索結果的精准度，方便定位目標代碼。

2.3 導航指令

導航指令 解釋
croot 切換至Android根目錄
cproj 切換至工程的根目錄
godir [filename] 跳轉到包含某個文件的目錄
Tips: 當每次修改完某個文件後需要編譯時，執行cproj後會跳轉到當前模塊的根目錄，也就是Android.mk文件所在目錄，然後再執行mm指令，即可編譯目標模塊；當進入源碼層級很深後，需要返回到根目錄，使用croot一條指令完成；另外cd - 指令可用於快速切換至上次目錄。

2.4信息查詢

查詢指令 解釋
hmm 查詢所有的指令help信息
findmakefile 查詢當前目錄所在工程的Android.mk文件路徑
print_lunch_menu 查詢lunch可選的product
printconfig 查詢各項編譯變量值
gettop 查詢Android源碼的根目錄
gettargetarch 獲取TARGET_ARCH值
Tips: 當忘了前面的所有指令時，可以執行一個hmm便可輸出這些指令的幫助信息。

其他指令：

make clean：執行清理操作，等價於 rm -rf out/
make update-api：更新API，在framework API改動後需執行該指令，Api記錄在目錄frameworks/base/api；

三、編譯系統

Android 編譯系統是Android源碼的一部分，用於編譯Android系統，Android SDK以及相關文檔。該編譯系統是由Make文件、Shell以及Python腳本共同組成，其中最為重要的便是Make文件。關於編譯系統可參考 理解 Android Build 系統。

3.1 Makefile分類

整個Build系統的Make文件分為三大類：

系統核心的Make文件：定義了Build系統的框架，文件全部位於路徑/build/core，其他Make文件都是基於該框架編寫的；
針對產品的Make文件：定義了具體某個型號手機的Make文件，文件路徑位於/device，該目錄下往往又以公司名和產品名劃分兩個子級目錄，比如/device/qcom/msm8916；
針對模塊的Make文件：整個系統分為各個獨立的模塊，每個模塊都一個專門的Make文件，名稱統一為"Android.mk"，該文件定義了當前模塊的編譯方式。Build系統會掃描整個源碼樹中名為"Android.mk"的問題，並執行相應模塊的編譯工作。

3.2 編譯產物

經過make編譯後的產物，都位於/out目錄，該目錄下主要關注下面幾個目錄：

/out/host：Android開發工具的產物，包含SDK各種工具，比如adb，dex2oat，aapt等。
/out/target/common：通用的一些編譯產物，包含Java應用代碼和Java庫；
/out/target/product/[product_name]：針對特定設備的編譯產物以及平台相關C/C++代碼和二進制文件；
在/out/target/product/[product_name]目錄下，有幾個重量級的鏡像文件：

system.img:掛載為根分區，主要包含Android OS的系統文件；
ramdisk.img:主要包含init.rc文件和配置文件等；
userdata.img:被掛載在/data，主要包含用戶以及應用程序相關的數據；
當然還有boot.img，reocovery.img等鏡像文件，這裡就不介紹了。

3.3 Android.mk解析

在源碼樹中每一個模塊的所有文件通常都相應有一個自己的文件夾，在該模塊的根目錄下有一個名稱為“Android.mk”
的文件。編譯系統正是以模塊為單位進行編譯，每個模塊都有唯一的模塊名，一個模塊可以有依賴多個其他模塊，模塊間的依賴關系就是通過模塊名來引用的。也就是說當模塊需要依賴一個jar包或者apk時，必須先將jar包或apk定義為一個模塊，然後再依賴相應的模塊。

對於Android.mk文件，通常都是以下面兩行

LOCAL_PATH := $(call my-dir) //設置當編譯路徑為當前文件夾所在路徑
include $(CLEAR_VARS) //清空編譯環境的變量（由其他模塊設置過的變量）

為方便模塊編譯，編譯系統設置了很多的編譯環境變量，如下：

LOCAL_SRC_FILES：當前模塊包含的所有源碼文件；
LOCAL_MODULE：當前模塊的名稱（具有唯一性）；
LOCAL_PACKAGE_NAME：當前APK應用的名稱（具有唯一性）；
LOCAL_C_INCLUDES：C/C++所需的頭文件路徑;
LOCAL_STATIC_LIBRARIES：當前模塊在靜態鏈接時需要的庫名;
LOCAL_SHARED_LIBRARIES：當前模塊在運行時依賴的動態庫名;
LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES：當前模塊依賴的Java靜態庫;
LOCAL_JAVA_LIBRARIES：當前模塊依賴的Java共享庫;
LOCAL_CERTIFICATE：簽署當前應用的證書名稱，比如flatform。
LOCAL_MODULE_TAGS：當前模塊所包含的標簽，可以包含多標簽，可能值為debgu,eng,user,development或optional（默認值）

針對這些環境變量，編譯系統還定義了一些便捷函數，如下：

$(call my-dir)：獲取當前文件夾路徑；
$(call all-java-files-under, <src>)：獲取指定目錄下的所有Java文件；
$(call all-c-files-under, <src>)：獲取指定目錄下的所有C文件；
$(call all-Iaidl-files-under, <src>) ：獲取指定目錄下的所有AIDL文件；
$(call all-makefiles-under, <folder>)：獲取指定目錄下的所有Make文件；
示例：

 LOCAL_PATH := $(call my-dir) 
 include $(CLEAR_VARS) 
  
 # 獲取所有子目錄中的Java文件
 LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files) 
  
 # 當前模塊依賴的動態Java庫名稱
 LOCAL_JAVA_LIBRARIES := com.gityuan.lib 
  
 # 當前模塊的名稱
 LOCAL_MODULE := demo 
  
 # 將當前模塊編譯成一個靜態的Java庫
 include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)