面向Framework的Android.mk使用教程

2023-12-02 14:56:34

Android.mk是Android源码中提供的一套用于编译Android系统、子模块的基于makefile语法规则的脚本文件。作为一名Android系统工程师，我们必须要了解Android.mk的语法规则，这样才能得心应手的修改Android系统。

一个工程中的源文件不计其数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 makefile就像一个Shell脚本一样，也可以执行操作系统的命令 --《百度百科：makefile》

虽然Android 7.0 之后Google提供了一种基于新语法结构Android.bp脚本来替代语法结构繁杂的Android.mk，但是即使是Android 10 中依然有大量模块还在使用Android.mk进行构建，预计今后一段时间内，Android.mk与Android.bp依然会同时存在于Android源码中。有关Android.bp的使用我们以后再做介绍。

一、最基础的Android.mk构成

在详细了解语法之前，最好先了解 Android.mk 文件所含内容的基本信息。为此，我们先从一个最简单的Android.mk入手，来逐步了解mk的语法结构。

LOCAL_PATH := $(call my-dir)  
include $(CLEAR_VARS)  
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c
LOCAL_MODULE    := hello-jni    
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Android.mk 文件必须先定义 LOCAL_PATH 变量

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

此变量表示源文件在开发树中的位置。在上述命令中，构建系统提供的宏函数 my-dir 将返回当前目录（Android.mk 文件本身所在的目录）的路径。

声明 CLEAR_VARS 变量

include $(CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS 变量指向一个特殊的 GNU Makefile，后者会为您清除许多 LOCAL_XXX 变量，例如 LOCAL_MODULE、LOCAL_SRC_FILES 和 LOCAL_STATIC_LIBRARIES。请注意，GNU Makefile 不会清除 LOCAL_PATH。此变量必须保留其值，因为系统在单一 GNU Make 执行上下文（其中的所有变量都是全局变量）中解析所有构建控制文件。在描述每个模块之前，您必须声明（重新声明）此变量。

声明LOCAL_SRC_FILES变量

LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

构建系统生成模块时所用的源文件，可以是单个源文件，也可以是一个文件夹。

声明LOCAL_MODULE变量

LOCAL_MODULE := hello-jni

LOCAL_MODULE 变量存储您要构建的模块的名称。请在应用的每个模块中使用一次此变量。每个模块名称必须唯一，且不含任何空格。构建系统在生成最终共享库文件时，会对您分配给 LOCAL_MODULE 的名称自动添加正确的前缀和后缀。例如，上述示例会生成名为 libhello-jni.so 的库。

注意：如果模块名称的开头已经是 lib，构建系统不会添加额外的 lib 前缀；而是按原样采用模块名称，并添加 .so 扩展名。因此，比如原来名为 libfoo.c 的源文件仍会生成名为 libfoo.so 的共享对象文件。此行为是为了支持 Android 平台源文件根据 Android.mk 文件生成的库；所有这些库的名称都以 lib 开头。

LOCAL_SRC_FILES 变量必须包含要构建到模块中的源文件列表。

声明include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

通过include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 编译工具，会将上面设定的一切连接到一起BUILD_SHARED_LIBRARY 变量指向一个 GNU Makefile 脚本，该脚本会收集您自最近 include 以来在 LOCAL_XXX 变量中定义的所有信息。此脚本确定要构建的内容以及构建方式。

上面这些就组成了一个最基础的Android.mk，下面我们继续介绍Android.mk中出现的各种关键字含义和用法。

二、模块

在Android.mk中我们把以include $(CLEAR_VARS)标记开头，到include $(BUILD_XXX)标记结束，这中间描述的所有行为，称为一个模块。

例如：下列mk中包含了，两个模块。

  • 模块一：源码第2行至第9行，用于编译一个java类库
  • 模块二：源码第12行至第26行，用于编译一个apk安装包
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES := \
        $(call all-logtags-files-under, src)

LOCAL_MODULE := settings-logtags
## 构建一个 java 类库
include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)

# 构建一个apk文件
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_PACKAGE_NAME := Settings
#省略其它描述...
LOCAL_USE_AAPT2 := true

LOCAL_SRC_FILES := $(call all-java-files-under, src)

LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES := \
    androidx-constraintlayout_constraintlayout \
#省略其它描述...
include frameworks/base/packages/SettingsLib/common.mk
include frameworks/base/packages/SettingsLib/search/common.mk

include $(BUILD_PACKAGE)

三、include变量

CLEAR_VARS

用于取消位于include $(CLEAR_VARS)之前定义的所有的LOCAL_XXX变量中定义的值，但是LOCAL_PATH中定义的值不会被取消。
在描述新的模块前，需要用include包含此变量。

BUILD_JAVA_LIBRARY

include $(BUILD_JAVA_LIBRARY)用于构建java类库，该类库中的代码会以dex的形式存在，如图所示
面向Framework的Android.mk使用教程

BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY

include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)用于构建java类库，该类库中代码会以class文件的形式存在.
如果编译出jar是用于app的开发，应该使用该变量描述。

BUILD_PACKAGE

include $(BUILD_PACKAGE)用于构建Android 应用程序安装包。

BUILD_MULTI_PREBUILT

include $(BUILD_MULTI_PREBUILT)用于构建预制库，这些库一般可以指定在lib文件夹下。

BUILD_STATIC_LIBRARIES

include $(BUILD_STATIC_LIBRARIES)用于构建native静态库。

四、模块描述变量

LOCAL_PATH

此变量用于指定当前文件的路径。必须在 Android.mk 文件开头定义此变量。以下示例演示了如何定义此变量：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

CLEAR_VARS 所指向的脚本不会清除此变量。因此，即使 Android.mk 文件描述了多个模块，您也只需定义此变量一次。

LOCAL_MODULE

此变量用于设定模块的名称。指定的名称在所有模块名称中必须唯一，并且不得包含任何空格。必须先定义该名称，然后才能添加其它的脚本（CLEAR_VARS 的脚本除外）。如下定义在配合include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)使用时会编译时生成一个libsettings-logtags的类库，lib是编译时系统自动加上的。

LOCAL_MODULE := settings-logtags

LOCAL_MODULE_FILENAME

此变量能够替换构建系统为其生成的文件默认使用的名称。例如，如果 LOCAL_MODULE 的名称为 settings-logtags，你可以强制系统将其生成的文件命名为 settingslib。

LOCAL_MODULE := settings-logtags
LOCAL_MODULE_FILENAME := settingslib

LOCAL_SRC_FILES

此变量包含构建系统生成模块时所用的源文件列表。

LOCAL_SRC_FILES := \
        $(call all-logtags-files-under, src)

LOCAL_PACKAGE_NAME

此变量用于指定编译后生成的Android APK的名字。例如，如下方式，会生成一个Settings.apk的文件。

LOCAL_PACKAGE_NAME := Settings

LOCAL_CERTIFICATE

此变量用于指定APK的签名方式。如果不指定，默认使用testkey签名。

LOCAL_CERTIFICATE := platform

Android*有四中签名方式：

  • testkey：普通APK，默认使用该签名。
  • platform：该APK完成一些系统的核心功能。经过对系统中存在的文件夹的访问测试，这种方式编译出来的APK所在进程的UID为system。
  • shared：该APK需要和home/contacts进程共享数据。
  • media：该APK是media/download系统中的一环。

LOCAL_PRODUCT_MODULE

为true表示将此apk安装到priv-app目录下。

LOCAL_PRODUCT_MODULE := true

LOCAL_SDK_VERSION

标记SDK 的version 状态。取值范围有四个current system_current test_current core_current 。

LOCAL_SDK_VERSION := current

LOCAL_PRIVATE_PLATFORM_APIS

设置后，会使用sdk的hide的api來编译。编译的APK中使用了系统级API，必须设定该值。

LOCAL_PRIVATE_PLATFORM_APIS := true

LOCAL_USE_AAPT2

此值用于设定是否开启AAPT2打包APK，AAPT是Android Asset Packaging Tool的缩写，AAPT2在AAPT的基础做了优化。

LOCAL_USE_AAPT2 := true

LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES

此值用于设定依赖的静态Android库

LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES := \
    androidx-constraintlayout_constraintlayout \
    androidx.slice_slice-builders \

LOCAL_JAVA_LIBRARIES

此值用于设定依赖的共享java类库。LOCAL_JAVA_LIBRARIES引用的外部Java库在编译时可以找到相关的东西，但并不打包到本模块，在runtime时需要从别的地方查找，这个别的地方就是在编译时将引用的外部Java库的模块名添加到PRODUCT_BOOT_JARS。

LOCAL_JAVA_LIBRARIES := \
    telephony-common \
    ims-common

LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES

此值用于设定依赖的静态java类库。LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES会把引用的外部Java库直接编译打包到本模块中，在runtime时可以直接从本模块中找到相关的jar。

LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := \
    androidx-constraintlayout_constraintlayout-solver \
    androidx.lifecycle_lifecycle-runtime \
    androidx.lifecycle_lifecycle-extensions \

LOCAL_PROGUARD_FLAG_FILES

此值用于设定混淆的标志。

LOCAL_PROGUARD_FLAG_FILES := proguard.flags

Android.mk中以LOCAL_XXX开头的描述变量非常多，这里只列举了一些常用的变量。接下来，我们来看一下Android系统中那些系统级APP是否如何编写Android.mk的。

五、函数宏

Android系统中提供了大量的宏函数，使用 $(call <function>) 可以对其进行求值，返回文本信息。

my-dir

这个宏返回最后包括的 makefile 的路径，通常是当前 Android.mk 的目录。my-dir 可用于在 Android.mk 文件开头定义 LOCAL_PATH。例如：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

由于 GNU Make 的工作方式，这个宏实际返回的是构建系统解析构建脚本时包含的最后一个 makefile 的路径。因此，包括其他文件后就不应调用 my-dir。

例如：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
# ... declare one module
include $(LOCAL_PATH)/foo/`Android.mk`
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
# ... declare another module

这里的问题在于，对 my-dir 的第二次调用将 LOCAL_PATH 定义为 $PATH/foo，而不是 $PATH，因为这是其最近的 include 所指向的位置。

在 Android.mk 文件中的任何其他内容后指定额外的 include 可避免此问题。例如：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
# ... declare one module
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
# ... declare another module
# extra includes at the end of the Android.mk file
include $(LOCAL_PATH)/foo/Android.mk

如果以这种方式构造文件不可行，请将第一个 my-dir 调用的值保存到另一个变量中。例如：

MY_LOCAL_PATH := $(call my-dir)
LOCAL_PATH := $(MY_LOCAL_PATH)
# ... declare one module
include $(LOCAL_PATH)/foo/`Android.mk`
LOCAL_PATH := $(MY_LOCAL_PATH)#
 ... declare another module

all-java-files-under

返回位于目录下的所有java文件。如果不指定，怎么返回my-dir目录下所有的java文件。

include $(call all-java-files-under,<name>)

all-makefiles-under

返回位于当前 路径下所有目录中的 Android.mk 文件列表。利用此函数，可以为构建系统提供深度嵌套的源目录层次结构。默认情况下，系统只在 Android.mk 文件所在的目录中查找文件。

include $(call all-makefiles-under,<name>)

六、常见疑问

引入lib文件夹下的第三方库

在实际开发中，我们经常需要在app中引入第三方的jar或aar，在Android.mk中，可以按照如下的方式描述：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
# ...
LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := \
    contextualcards # 给引入的jar或aar 起一个别名
# ...
include $(BUILD_PACKAGE)
# ====  预制类库 ========================
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_PREBUILT_STATIC_JAVA_LIBRARIES := \
    contextualcards:libs/contextualcards.aar # 指定contextualcards的实际路径
include $(BUILD_MULTI_PREBUILT)

引入AndroidX库

开发过程如果想要引入AndroidX的类库可以按照，可以参考下面的方式编写。

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
# ...
LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES := \
    androidx-constraintlayout_constraintlayout \
    androidx.appcompat_appcompat \

LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := \
    androidx-constraintlayout_constraintlayout-solver \
# ...
include $(BUILD_PACKAGE)
# ...

上面的mk中主要是引入了AndroidX下的appcompat和constraintlayout库。其中constraintlayout不仅需要在LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES引入androidx-constraintlayout_constraintlayout，还需要在LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES中引入androidx-constraintlayout_constraintlayout-solver

在控制台使用指令 find prebuilts/sdk/ -name Android.bp|xargs grep "name.*粗略的名字"查询类库的引入方式。使用之前需要先 # source build/envsetup.sh # lunch，不然无法执行find指令。
使用示例：find prebuilts/sdk/ -name Android.bp|xargs grep "name.*``constraintlayout``"

七、参考『系统设置』的Android.mk

Android.mk的编写，我们可以参考经过系统中已有Android.mk，例如下面给的就是Android R中系统设置的Android.mk。

该mk的位于 packages/apps/Settings 下

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES := \
        $(call all-logtags-files-under, src)

LOCAL_MODULE := settings-logtags
# 构建一个 libsettings-logtags的静态java类库
include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)

# 构建一个Settings.apk
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_PACKAGE_NAME := Settings
LOCAL_PRIVATE_PLATFORM_APIS := true
LOCAL_CERTIFICATE := platform
LOCAL_PRODUCT_MODULE := true
LOCAL_PRIVILEGED_MODULE := true
LOCAL_REQUIRED_MODULES := privapp_whitelist_com.android.settings
LOCAL_MODULE_TAGS := optional
LOCAL_USE_AAPT2 := true

LOCAL_SRC_FILES := $(call all-java-files-under, src)

LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES := \
    androidx-constraintlayout_constraintlayout \
    androidx.slice_slice-builders \
    androidx.slice_slice-core \
    androidx.slice_slice-view \
    androidx.core_core \
    androidx.appcompat_appcompat \
    androidx.cardview_cardview \
    androidx.preference_preference \
    androidx.recyclerview_recyclerview \
    com.google.android.material_material \
    setupcompat \
    setupdesign

LOCAL_JAVA_LIBRARIES := \
    telephony-common \
    ims-common

LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := \
    androidx-constraintlayout_constraintlayout-solver \
    androidx.lifecycle_lifecycle-runtime \
    androidx.lifecycle_lifecycle-extensions \
    guava \
    jsr305 \
    settings-contextual-card-protos-lite \
    settings-log-bridge-protos-lite \
    contextualcards \
    settings-logtags \
    zxing-core-1.7

LOCAL_PROGUARD_FLAG_FILES := proguard.flags

ifneq ($(INCREMENTAL_BUILDS),)
    LOCAL_PROGUARD_ENABLED := disabled
    LOCAL_JACK_ENABLED := incremental
    LOCAL_JACK_FLAGS := --multi-dex native
endif

include frameworks/base/packages/SettingsLib/common.mk
include frameworks/base/packages/SettingsLib/search/common.mk

include $(BUILD_PACKAGE)

# ====  prebuilt library  ========================
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_PREBUILT_STATIC_JAVA_LIBRARIES := \
    contextualcards:libs/contextualcards.aar
include $(BUILD_MULTI_PREBUILT)

# Use the following include to make our test apk.
ifeq (,$(ONE_SHOT_MAKEFILE))
include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL_PATH))
endif

八、参考资料

Android.mk | Android NDK | Android Developers (google.cn)
编译_tanliyin的博客-CSDN博客
Android.mk 使用 环境 小结_快乐&&平凡-CSDN博客

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