关于Android的.so文件你所须要知道的

时间 2019-12-12

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早期的Android系统几乎只支持ARMv5的CPU架构，你知道如今它支持多少种吗？7种！java

Android系统目前支持如下七种不一样的CPU架构：ARMv5，ARMv7 (从2010年起)，x86 (从2011年起)，MIPS (从2012年起)，ARMv8，MIPS64和x86_64 (从2014年起)，每一种都关联着一个相应的ABI。android

应用程序二进制接口（Application Binary Interface）定义了二进制文件（尤为是.so文件）如何运行在相应的系统平台上，从使用的指令集，内存对齐到可用的系统函数库。在Android系统上，每个CPU架构对应一个ABI：armeabi，armeabi-v7a，x86，mips，arm64-v8a，mips64，x86_64。web

为何你须要重点关注.so文件

若是项目中使用到了NDK，它将会生成.so文件，所以显然你已经在关注它了。若是只是使用Java语言进行编码，你可能在想不须要关注.so文件了吧，由于Java是跨平台的。但事实上，即便你在项目中只是使用Java语言，不少状况下，你可能并无意识到项目中依赖的函数库或者引擎库里面已经嵌入了.so文件，并依赖于不一样的ABI。架构

例如，项目中使用RenderScript支持库，OpenCV，Unity，android-gif-drawable，SQLCipher等，你都已经在生成的APK文件中包含.so文件了，而你须要关注.so文件。app

Android应用支持的ABI取决于APK中位于lib/ABI目录中的.so文件，其中ABI多是上面说过的七种ABI中的一种。框架

Native Libs Monitor这个应用能够帮助咱们理解手机上安装的APK用到了哪些.so文件，以及.so文件来源于哪些函数库或者框架。ide

固然，咱们也能够本身对app反编译来获取这些信息，不过相对麻烦一些。函数

不少设备都支持多于一种的ABI。例如ARM64和x86设备也能够同时运行armeabi-v7a和armeabi的二进制包。但最好是针对特定平台提供相应平台的二进制包，这种状况下运行时就少了一个模拟层（例如x86设备上模拟arm的虚拟层），从而获得更好的性能（归功于最近的架构更新，例如硬件fpu，更多的寄存器，更好的向量化等）。性能

咱们能够经过Build.SUPPORTED_ABIS获得根据偏好排序的设备支持的ABI列表。但你不该该从你的应用程序中读取它，由于Android包管理器安装APK时，会自动选择APK包中为对应系统ABI预编译好的.so文件，若是在对应的lib／ABI目录中存在.so文件的话。

App中可能出错的地方

处理.so文件时有一条简单却并不知名的重要法则。

你应该尽量的提供专为每一个ABI优化过的.so文件，但要么所有支持，要么都不支持：你不该该混合着使用。你应该为每一个ABI目录提供对应的.so文件。

当一个应用安装在设备上，只有该设备支持的CPU架构对应的.so文件会被安装。在x86设备上，libs/x86目录中若是存在.so文件的话，会被安装，若是不存在，则会选择armeabi-v7a中的.so文件，若是也不存在，则选择armeabi目录中的.so文件（由于x86设备也支持armeabi-v7a和armeabi）。

其余地方也可能出错

当你引入一个.so文件时，不止影响到CPU架构。我从其余开发者那里能够看到一系列常见的错误，其中最多的是”UnsatisfiedLinkError”，”dlopen: failed”以及其余类型的crash或者低下的性能：

使用android-21平台版本编译的.so文件运行在android-15的设备上

使用NDK时，你可能会倾向于使用最新的编译平台，但事实上这是错误的，由于NDK平台不是后向兼容的，而是前向兼容的。推荐使用app的minSdkVersion对应的编译平台。

这也意味着当你引入一个预编译好的.so文件时，你须要检查它被编译所用的平台版本。

混合使用不一样C++运行时编译的.so文件

.so文件能够依赖于不一样的C++运行时，静态编译或者动态加载。混合使用不一样版本的C++运行时可能致使不少奇怪的crash，是应该避免的。做为一个经验法则，当只有一个.so文件时，静态编译C++运行时是没问题的，不然当存在多个.so文件时，应该让全部的.so文件都动态连接相同的C++运行时。

这意味着当引入一个新的预编译.so文件，并且项目中还存在其余的.so文件时，咱们须要首先确认新引入的.so文件使用的C++运行时是否和已经存在的.so文件一致。

没有为每一个支持的CPU架构提供对应的.so文件

这一点在前文已经说到了，但你应该真的特别注意它，由于它可能发生在根本没有意识到的状况下。

例如：你的app支持armeabi-v7a和x86架构，而后使用Android Studio新增了一个函数库依赖，这个函数库包含.so文件并支持更多的CPU架构，例如新增android-gif-drawable函数库：

 
        1 
      
        compile ‘pl.droidsonroids.gif:android-gif-drawable: 
        1.1 
        .+’

发布咱们的app后，会发现它在某些设备上会发生Crash，例如Galaxy S6，最终能够发现只有64位目录下的.so文件被安装进手机。

解决方案：从新编译咱们的.so文件使其支持缺失的ABIs，或者设置

 
        1 
      
        ndk.abiFilters

显示指定支持的ABIs。

最后一点：若是你是一个SDK提供者，但提供的函数库不支持全部的ABIs，那你将会搞砸你的用户，由于他们能支持的ABIs必将只能少于你提供的。

将.so文件放在错误的地方

咱们每每很容易对.so文件应该放在或者生成到哪里感到困惑，下面是一个总结：

Android Studio工程放在jniLibs/ABI目录中（固然也能够经过在build.gradle文件中的设置jniLibs.srcDir属性本身指定）
Eclipse工程放在libs/ABI目录中（这也是ndk-build命令默认生成.so文件的目录）
AAR压缩包中位于jni/ABI目录中（.so文件会自动包含到引用AAR压缩包的APK中）
最终APK文件中的lib/ABI目录中
经过PackageManager安装后，在小于Android 5.0的系统中，.so文件位于app的nativeLibraryPath目录中；在大于等于Android 5.0的系统中，.so文件位于app的nativeLibraryRootDir/CPU_ARCH目录中。

只提供armeabi架构的.so文件而忽略其余ABIs的

全部的x86/x86_64/armeabi-v7a/arm64-v8a设备都支持armeabi架构的.so文件，所以彷佛移除其余ABIs的.so文件是一个减小APK大小的好技巧。但事实上并非：这不仅影响到函数库的性能和兼容性。

x86设备可以很好的运行ARM类型函数库，但并不保证100%不发生crash，特别是对旧设备。64位设备（arm64-v8a, x86_64, mips64）可以运行32位的函数库，可是以32位模式运行，在64位平台上运行32位版本的ART和Android组件，将丢失专为64位优化过的性能（ART，webview，media等等）。

以减小APK包大小为由是一个错误的借口，由于你也能够选择在应用市场上传指定ABI版本的APK，生成不一样ABI版本的APK能够在build.gradle中以下配置：

 
        1 
      
        2 
      
        3 
      
        4 
      
        5 
      
        6 
      
        7 
      
        8 
      
        9 
      
        10 
      
        11 
      
        12 
      
        13 
      
        14 
      
        15 
      
        16 
      
        17 
      
        18 
      
        19 
      
        20 
      
        android { 
       
        ... 
       
        splits { 
       
        abi { 
       
        enable  
        true 
       
        reset() 
       
        include  
        'x86' 
        ,  
        'x86_64' 
        ,  
        'armeabi-v7a' 
        ,  
        'arm64-v8a' 
        //select ABIs to build APKs for 
       
        universalApk  
        true 
        //generate an additional APK that contains all the ABIs 
       
        } 
       
        } 
       
        // map for the version code 
       
        project.ext.versionCodes = [ 
        'armeabi' 
        :  
        1 
        ,  
        'armeabi-v7a' 
        :  
        2 
        ,  
        'arm64-v8a' 
        :  
        3 
        ,  
        'mips' 
        :  
        5 
        ,  
        'mips64' 
        :  
        6 
        ,  
        'x86' 
        :  
        8 
        ,  
        'x86_64' 
        :  
        9 
        ] 
       
        android.applicationVariants.all { variant -> 
       
        // assign different version code for each output 
       
        variant.outputs.each { output -> 
       
        output.versionCodeOverride => 
       
        project.ext.versionCodes.get(output.getFilter(com.android.build.OutputFile.ABI),  
        0 
        ) *  
        1000000 
        + android.defaultConfig.versionCode 
       
        } 
       
        } 
       
        }

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