APK扩展文件及使用

转自：http://blog.csdn.net/myarrow/article/details/7760579

一、APK扩展文件基本知识

       Android Market (Google Play Store)中每个APK文件的最大限制是50MB。如果您的程序中包含大量的数据文件，以前您只能把这些数据文件放到自己的服务器上，当用户启动程序的时候让用户去下载。现在这些数据文件可以直接上传到Android Market了。在新的Market控制台上传App的时候，可以添加扩展文件了。

      下面就来看看什么时候该使用扩展文件，该如何使用？

      每个APK可以有2个扩展文件，每个文件最大限制是2GB。为了减少用户的带宽消耗，最好使用压缩格式文件吧。 这两扩展文件具有不同的用途： 第一个被称为 main (主)扩展文件，该扩展文件保护您程序中需要用到的附加数据； 第二个被称为 patch 扩展(修补)文件，该文件是可选的，并且应该只包含一些不同版本的补丁数据。
       当然您可以按照您需要的方式来使用这两个扩展文件，不过Android官方还是推荐把这两个文件的功能分开。main扩展文件包含核心数据，并且尽量不随程序版本的升级去修改；而patch扩展文件可以随程序版本的升级做修改。为了帮助大家理解具体的含义，我们使用一个地图App来解释下：        比如 Google 地图程序需要包含一个离线地图数据包，这样可以方便用户离线查看地图，在程序发布的时候，可以把现有的离线数据包作为main扩展文件上传到Market。 然后过了半年Google地图更新了，新添加了一些刚刚修好的高速公路、新建立的商场 等信息，可以把这些新增的信息作为patch扩展文件使用。 这样Google 地图 1.0版本对应一个main扩展文件；而Google地图1.1版本对应一个main扩展文件和一个1.1版本的patch扩展文件；Google地图1.2版本对应一个main扩展文件和一个1.2版本的patch扩展文件。 这里面的main扩展文件是同一个文件而patch扩文件是随版本变化的。        这样的好处就是当程序升级的时候， 用户不用重新下载main扩展文件了，只需要下载少量的新增文件即可，节省用户流量。

 

二、扩展文件的命名格式

      扩展文件可以使用任何文件格式(ZIP, PDF, MP4, 等)。不管任何文件格式Android都认为他们是obb(opaque binary blobs)文件，并且会根据如下文件命名规则来重命名扩展文件：

[main|patch].<expansion-version>.<package-name>.obb

main or patch       　　　　 指定文件是main扩展文件还是patch扩展文件，每个APK只能有一个main扩展文件和一个patch扩展文件。

<expansion-version>        和第一次上传该扩展文件的APK文件的android:versionCode一致。后续版本的APK可以重用前面上传的扩展文件。 您程序的Java包名

<package-name>       　　 例如程序的版本为5,程序的包名为org.goodev.expansion.downloader。则上传的main扩展文件会被重命名为:main.5.org.goodev.expansion.downloader.obb

 

三、扩展文件的保存位置

       当Android Market下载程序的扩展文件的时候会保存到系统的共享存储区。为了确保程序正常运行，您不能删除、移动或者重命名扩展文件。在某些设备上Market无法自动下载该扩展文件，那么您应该在程序启动的时候去下载该文件并且保存到同样的位置。 扩展文件保存位置如下： <shared-storage>/Android/obb/<package-name>/

<shared-storage> 代表共享文件的目录路径，通过函数getExternalStorageDirectory()获取； <package-name> APK的Java包名。        对于每个App而言，该目录下最多只能包含2个扩展文件。一个是main扩展文件另外一个是patch扩展文件。当更新程序的时候，如果有新的扩展文件则新文件会覆盖旧的扩展文件。

       如果您需要解压缩扩展文件来使用，请注意不要删除该.obb文件，并且也不要把文件解压缩到该目录。您应该把解压缩后的文件保存到getExternalFilesDir()返回的目录下面。如果有可能的话，最好使用程序能直接读取的文件格式而不用再次解压缩文件了。Android开发团队提供了一个项目( APK Expansion Zip Library)可以直接读取ZIP文件中的内容而不用解压缩该文件. 需要注意的是：保存在系统共享存储区的文件，用户和其他APP也可以访问。

 

四、下载扩展文件的流程

      在大多数情况下，Market会在下载APK的同时去下载扩展文件。然而，在某些情况下Market无法下载扩展文件或者用户删除了以前下载的扩展文件，您的程序需要处理这种异常情况。当您的程序启动的时候，可以检测文件是否存在并且可以从Market上下载。

       开发者检查清单：

       您可以通过下面的清单来检查是否需要使用扩展文件

• 1.您的程序是否真的需要超过50MB的大小限制。在移动设备上空间是非常宝贵的，您应该尽可能减少App的大小。如果您仅仅是为了提供支持多种显示设备的图片资源的话，可以考虑使用发布多个APK的方式来减少每个APK的大小。
• 2.判断哪些数据需要打包为扩展文件发布。
• 3.在程序中添加访问共享存储区中扩展文件的代码
• 4.在程序的启动Activity中添加检测扩展文件是否存在，以及下载扩展文件的代码

五、扩展文件的规则和限制

• 1.每个扩展文件最大为2GB
• 2.用户必需要从Android Market获取您的程序才能自动从Market中下载扩展文件
• 3.当在您的程序中下载扩展文件的时候，Market每次都会为每个文件生成一个唯一的下载URL，该URL会在短期内失效。
• 4.当你上传一个新的APK的时候，可以选择使用以前上传的扩展文件
• 5.如果您使用多个APK文件来适配不同的设备，并且也希望使用多个扩展文件。为了获取一个唯一的versionCode和不同的Market filter， 您需要分别为每个设备上传不同的APK文件。
• 6. 不能通过更新扩展文件来发布一个新的版本。
• 7. 不要在obb/文件夹中保存其他数据
• 8.不要删除或者重命名.obb文件

六、APK扩展文件使用实例

      要在App中使用扩展文件，需要两个附加的Android库项目：      

1）Google Market Licensing package      

2）Google Market APK Expansion Library package

      可以通过Android SDK Manager来下载，也可以直接通过如下链接下载：

https://dl-ssl.google.com/android/repository/market_licensing-r02.zip

https://dl-ssl.google.com/android/repository/market_apk_expansion-r01.zip

下载完成后使用market_licensing-r02.zip文件中的目录google_market_licensing\library来创建一个库项目;
然后使用market_apk_expansion-r01.zip中的google_market_apk_expansion\downloader_library来创建另外一个库项目。
同时为了简化对ZIP格式扩展文件的处理，在market_apk_expansion-r01.zip文件中还包含了一个对ZIP文件处理的库项目：google_market_apk_expansion\zip_file。 如果您使用的扩展文件格式是ZIP，那么也可以创建这个库项目。

1. 声明需要的权限

<manifest...>

    <!-- Required to access Android Market Licensing -->
    <uses-permission android:name="com.android.vending.CHECK_LICENSE"/>  

    <!-- Required to download files from Android Market -->
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

    <!-- Required to keep CPU alive while downloading files (NOT to keep screen awake) -->
    <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK"/>

    <!-- Required to poll the state of the network connection and respond to changes -->
    <uses-permissionandroid:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/>

     <!-- Required to check whether Wi-Fi is enabled -->
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"/>

  
    <!-- Required to read and write the expansion files on shared storage -->
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
    ...

</manifest>

注意：默认情况下，下载库项目需要的API level为4 而APK扩展ZIP库项目需要API level为5.

     准备工作完成后，下面来具体看看如何使用扩展文件。

 

2. 实现下载服务(Implementing the downloader service)

      为了实现在后台下载文件，下载库项目提供了一个Service实现，名称为DownloaderService。您应该继承自这个文件来实现您的下载服务。为了简化下载服务的开发，该DownloaderService还实现了如下功能：

• 注册一个BroadcastReceiver来监听设备的网络连接状态的改变。如果网络连接断开就暂停下载；如果网络连接恢复就继续下载。
• 安排一个 RTC_WAKEUP 通知，当下载服务被终结的时候可以通过该通知来启动下载服务
• 生成一个通知(Notification )来显示下载的进度以及下载错误等状态
• 允许您的程序手工的暂停和恢复下载
• 检测共享存储区挂载了并且可用，在下载文件之前检测 文件是否已经存在、存储空间是否足够。如果出现问题就通知用户。

      您仅仅需要创建一个继承自DownloaderService的类，并且实现如下三个函数即可：

getPublicKey()：您Market账号的 Base64 编码 RSA 公共密钥，可以通过如下网址获取： https://market.android.com/publish/Home#ProfileEditorPlace:

getSALT()： 许可策略用来生成混淆器(Obfuscator)的一组随机bytes。

getAlarmReceiverClassName()： 返回您程序中用来重启下载进程的BroadcastReceiver类名称。当某些情况下，下载服务被意外终止的时候通过该BroadcastReceiver类来重新下载。比如 进程管理的程序终止了下载服务。

 

下面是一个DownloaderService类的实现代码：、

public  class SampleDownloaderService extends DownloaderService {
    // You must use the public key belonging to your publisher account
    publicstaticfinalString BASE64_PUBLIC_KEY ="YourAndroidMarketLVLKey";

    // You should also modify this salt
    publicstaticfinalbyte[] SALT =newbyte[] {1, 42, -12, -1, 54, 98,
            -100, -12, 43, 2, -8, -4, 9, 5, -106, -107, -33, 45, -1, 84
    };
 
    @Override
    publicString getPublicKey() {
        returnBASE64_PUBLIC_KEY;
    }

    @Override
    publicbyte[] getSALT() {
        returnSALT;
    }

    @Override
 　　publicString getAlarmReceiverClassName() {
        returnSampleAlarmReceiver.class.getName();
    }
}

然后在manifest文件中声明该Service即可。非常简单吧！

 

3. 实现 alarm receiver

      为了检测下载进程和重启下载服务，DownloaderService会安排一个RTC_WAKEUP Alarm来发送一个Intent到程序的 BroadcastReceiver。你必需定义这个 BroadcastReceiver 来调用 Downloader Library提供的函数，通过该函数来检测下载状态和在必要的情况下重启下载服务。

    实现这个类也是非常简单的，一般来说只要覆写onReceive()函数并且调用DownloaderClientMarshaller.startDownloadServiceIfRequired()函数即可。如下所示：

 

public  class SampleAlarmReceiver extendsBroadcastReceiver {
    @Override
    publicvoidonReceive(Context context, Intent intent) {
        try{
            DownloaderClientMarshaller.startDownloadServiceIfRequired(context, intent,
                    SampleDownloaderService.class);
        }catch(NameNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 注意这个类的名字就是前面getAlarmReceiverClassName()函数返回的名称。然后在manifest文件中声明该receiver即可。 同样很简单吧！

 

4. 开始下载扩展文件

程序的主Activity(通过Launcher图标启动的Activity)应该负责检查扩展文件是否存在、如果不存在就启动下载服务。 使用Downloader Library来下载需要遵守如下步骤：

1）检查文件是否已经下载了 Downloader Library中的Helper类中包含了一些函数来简化这个步骤： getExtendedAPKFileName(Context, c, boolean mainFile, int versionCode) doesFileExist(Context c, String fileName, long fileSize) 例如在示例项目中，在Activity的onCreate()函数中通过如下函数来检查文件是否存在： 

boolean  expansionFilesDelivered() { 
    for(XAPKFile xf : xAPKS) {
        String fileName = Helpers.getExpansionAPKFileName(this, xf.mIsBase, xf.mFileVersion);
        if(!Helpers.doesFileExist(this, fileName, xf.mFileSize,false))
            return false;
    }
    return true;
}

 这里的XAPKFile对象保存了已知扩展文件的版本号和大小以及是否为main扩展文件。如果该函数返回false则启动下载服务。

 

2）通过 DownloaderClientMarshaller.startDownloadServiceIfRequired(Context c, PendingIntent notificationClient, ClassserviceClass)该函数来开始下载。 该函数的参数如下： context: Your application’s Context. notificationClient: 用来启动主Activity的PendingIntent。用在DownloaderService 创建的用来显示下载进度的通知中。当用户选择该通知，系统调用该PendingIntent来打开显示下载进度的Activity(一般而言就是启动下载的Activity)。 serviceClass: 程序中继承自DownloaderService的类。在必要的情况下会启动该服务来开始下载。 

这个函数返回一个整数来表示是否有必要下载文件。有如下几个值： 

• NO_DOWNLOAD_REQUIRED: 表示文件已经存在或者当前正在下载。
• LVL_CHECK_REQUIRED:表示需要授权验证来获取下载扩展文件的URL。
• DOWNLOAD_REQUIRED: 表示扩展文件的URL已经获取到了，但是还没开始下载。 

LVL_CHECK_REQUIRED 和 DOWNLOAD_REQUIRED 在本质上是一样的，一般而言您无需关注这个状态。在您的主Activity中调用 startDownloadServiceIfRequired()，你只需要看看返回值是否为NO_DOWNLOAD_REQUIRED即可。如果返回值不是NO_DOWNLOAD_REQUIRED， Downloader Library 开始启动下载，您应该更新程序界面来显示下载进度；如果返回值是  NO_DOWNLOAD_REQUIRED，表明该文件已经下载好了，您的程序可以正常启动了。

 

例如：

@Override
public  void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
    // Check if expansion files are available before going any further
    if(!expansionFilesDelivered()) {
        // Build an Intent to start this activity from the Notification
        Intent notifierIntent =newIntent(this, MainActivity.getClass());
        notifierIntent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK |
                                Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP);
        ...

        PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this,0,
                notifierIntent, PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT);

  
        // Start the download service (if required)
        intstartResult = DownloaderClientMarshaller.startDownloadServiceIfRequired(this,
                        pendingIntent, SampleDownloaderService.class);

        // If download has started, initialize this activity to show download progress
        if(startResult != DownloaderClientMarshaller.NO_DOWNLOAD_REQUIRED) {
            // This is where you do set up to display the download progress (next step)
            ...
            return;
        }// If the download wasn't necessary, fall through to start the app
    }
    startApp();// Expansion files are available, start the app
}

 

3）当 startDownloadServiceIfRequired() 函数的返回值不是NO_DOWNLOAD_REQUIRED的时候，调用DownloaderClientMarshaller.CreateStub(IDownloaderClient client, ClassdownloaderService)函数来创建一个IStub实例。这个IStub实例提供了Activity和下载服务之前的绑定功能，这样您的Activity就可以收到下载事件了。

     CreateStub()函数需要一个实现了IDownloaderClient接口的类和DownloaderService的实现类作为参数。一般而言只要让Activity实现IDownloaderClient接口即可。

    Android开发团队推荐在Activity的onCreate()函数中创建IStub对象(在startDownloadServiceIfRequired()函数之后创建)。

例如：

// Start the download service (if required)
int  startResult = DownloaderClientMarshaller.startDownloadServiceIfRequired(this,
                pendingIntent, SampleDownloaderService.class);
// If download has started, initialize activity to show progress
if  (startResult != DownloaderClientMarshaller.NO_DOWNLOAD_REQUIRED) { 
    // Instantiate a member instance of IStub
    mDownloaderClientStub = DownloaderClientMarshaller.CreateStub(this,
            SampleDownloaderService.class);

    // Inflate layout that shows download progress
    setContentView(R.layout.downloader_ui);
    return;
}

 

       当onCreate()函数返回以后，Activity会执行onResume()函数，在该函数中调用IStub的 connect() 函数。同样在onStop()函数中调用IStub的 disconnect()函数。

例如： 

@Override
protectedvoidonResume() {
    if(null!= mDownloaderClientStub) {
        mDownloaderClientStub.connect(this);
    }
    super.onResume();
} 
  

@Override
protectedvoidonStop() {
    if(null!= mDownloaderClientStub) {
        mDownloaderClientStub.disconnect(this);
    }
    super.onStop();
}

     调用connect()用来绑定Activity和DownloaderService 。

 

5. 处理下载进度

    要接收下载进度信息，需要实现IDownloaderClient 接口。该接口有如下函数：

onServiceConnected(Messenger m)      在初始化完IStub后，会回调该函数。该函数的参数是用来访问您的DownloaderService的，通过 DownloaderServiceMarshaller.CreateProxy()函数来创建这个IDownloaderService对象，然后可以用这个对象来控制下载服务，比如 暂停、继续下载等。

推荐的实现方式：

private  IDownloaderService mRemoteService; 
... 
@Override
public  void onServiceConnected(Messenger m) { 
    mRemoteService = DownloaderServiceMarshaller.CreateProxy(m);
    mRemoteService.onClientUpdated(mDownloaderClientStub.getMessenger());
}

 

 onDownloadStateChanged(int newState)     当下载状态发生变化的时候调用该函数，例如 开始下载或者下载完成。

参数newState的值是IDownloaderClient接口中定义的一些常量之一(以 STATE_ 开头的)； 可以通过函数 Helpers.getDownloaderStringResourceIDFromState()来获取一个状态的文本描述，这样用户更容易理解。例如 STATE_PAUSED_ROAMING 对应的文本描述是： “Download paused because you are roaming/当前在漫游状态，下载停止”

onDownloadProgress(DownloadProgressInfo progress) 该函数的参数DownloadProgressInfo包含了下载进度的各种信息，例如 预计完成时间、当前下载速度、完成的百分比等。可以根据该信息来更新下载界面。

另外还有一些有用的函数： requestPauseDownload() 暂停下载 requestContinueDownload() 恢复下载 setDownloadFlags(int flags) 设置下载的网络标示。当前只支持一个标示：FLAGS_DOWNLOAD_OVER_CELLULAR。 通过移动网络下载扩展文件。默认情况下该标示没有启用，所以默认情况下只通过WIFI下载。

 

6. 读取扩展文件

首先要获取扩展文件的路径，可以通过如下代码完成该操作： 

// The shared path to all app expansion files
private  final static String EXP_PATH ="/Android/obb/";

static  String[] getAPKExpansionFiles(Context ctx, intmainVersion,intpatchVersion) {
    String packageName = ctx.getPackageName();
    Vector<String> ret =newVector<String>();
    if(Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)) {

        // Build the full path to the app's expansion files
        File root = Environment.getExternalStorageDirectory();
        File expPath =newFile(root.toString() + EXP_PATH + packageName);

        // Check that expansion file path exists
        if(expPath.exists()) {
            if( mainVersion >0) {
                String strMainPath = expPath + File.separator +"main."+
                        mainVersion +"."+ packageName +".obb";
                File main =newFile(strMainPath);
                if( main.isFile() ) {
                        ret.add(strMainPath);
                }
            }

            if( patchVersion >0) {
                String strPatchPath = expPath + File.separator +"patch."+
                        mainVersion +"."+ packageName +".obb";
                File main =newFile(strPatchPath);
                if( main.isFile() ) {
                        ret.add(strPatchPath);
                }
            }
        }
    }

    String[] retArray =newString[ret.size()];
    ret.toArray(retArray);
    return retArray;
}

您可以在开始下载的时候，把扩展文件的版本号保存到 SharedPreferences 中，然后在这里使用。

 

7. 使用 APK Expansion Zip Library

      APK Expansion Zip Library项目包含了对ZIP文件的处理，您可以通过该项目提供的函数来直接读取ZIP文件内容而不用解压缩扩展文件，它把ZIP扩展文件当一个虚拟文件系统来使用。

APK Expansion Zip Library项目包含如下类和函数： APKExpansionSupport 提供一些函数来访问扩展文件名称和ZIP文件。

getAPKExpansionFiles() 返回扩展文件的文件路径

getAPKExpansionZipFile(Context ctx, int mainVersion, int patchVersion) 返回一个包含main扩展文件和patch扩展文件的ZipResourceFile。如果您同时提供了 mainVersion 和 patchVersion ，则该函数返回main和patch扩展文件的所有内容，如果patch中的内容和main中的有重复，则使用patch的内容覆盖main中的内容。

ZipResourceFile 用来处理ZIP文件的类 getInputStream(String assetPath) 读取ZIP文件中的具体文件，assetPath应该是相对于ZIP文件的路径信息

getAssetFileDescriptor(String assetPath) 获取ZIP文件中具体文件的 AssetFileDescriptor 信息。

APEZProvider 大多数的程序都不会用到这个类。具体情况请参考其文档。

 

 使用APK 扩展ZIP库从ZIP文件中读取文件参考代码如下：

// Get a ZipResourceFile representing a merger of both the main and patch files
ZipResourceFile expansionFile = APKExpansionSupport.getAPKExpansionZipFile(appContext,
        mainVersion, patchVersion);
        
// Get an input stream for a known file inside the expansion file ZIPs
InputStream fileStream = expansionFile.getInputStream(pathToFileInsideZip);

上面的代码可以读取main扩展文件或patch扩展文件(通过读取两个文件的合并文件来实现)中的任何文件

如果要读取指定的扩展文件，其方法如下：

 

// Get a ZipResourceFile representing a specific expansion file
ZipResourceFile expansionFile = new ZipResourceFile(filePathToMyZip);

// Get an input stream for a known file inside the expansion file ZIPs
InputStream fileStream = expansionFile.getInputStream(pathToFileInsideZip);

 

8. 测试扩展文件

 在发布之前要测试两个东东，下载文件和读取文件。

测试读取文件 在发布您的程序之前应该先测试下您的程序能否读取扩展文件，测试很简单，只要把扩展文件放到共享存储区的特殊位置，然后启动程序即可。 1）创建文件目录： 如果程序的包名为org.goodev，就创建如下的目录：Android/obb/org.goodev/ 2）把扩展文件添加到该目录 如果程序的包名为org.goodev，则主扩展文件名如下：main.03.org.goodev.obb。 版本号可以为大于零的任意值。

 

3）现在可以启动程序来测试读取扩展文件的功能了。

测试下载文件 由于在某些情况下需要在程序第一次使用的时候手工下载扩展文件。所以需要测试来确保您的程序可以成功的获取下载URL、下载文件并且保存到设备中。

您可以把程序上传到Market，同时上传扩展文件，然后不要发布程序。这样扩展文件已经可以从Market下载了。 当你测试完成后再发布您的程序。

 

9. 更新程序 

使用扩展文件的一大好处就是每次更新App 用户不用重新下载几十上百兆的数据文件了。Android Market让你可以为每个APK提供两个扩展文件，这样可以避免每次更新App都重新下载主扩展文件数据，减少下载时间。

为了方便大家研究如下使用扩展文件，可以到这里下载示例项目代码： http://code.google.com/p/goodev-demo-code/downloads/list 文件名：Market_Downloader_Sample.zip 里面包含了所需要的各种库项目。 在Eclipse中导入即可使用。