Unity編譯Android的原理解析和apk打包分析
本文主要探討Scene和Activity之間的關係,以及Unity打包apk和Android studio打包apk的差別在什麼地方?找到這種差別之後,可以怎麼運用起來?
本文需要用到的工具:
- Android反編譯工具——apktool
- Android studio自帶的反編譯功能
一、將Unity的Scene編譯成apk,apk的程式入口會是什麼?
- 新建一個Unity專案,建立一個Scene,將Unity工程編譯打包成apk。
- 對編譯出來的apk,利用apktool進行反編譯:apktool d unityTest.apk
- 得到的AndroidManifest檔案如下:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:installLocation="preferExternal" package="com.xfiction.p1" platformBuildVersionCode="25" platformBuildVersionName="7.1.1">
<supports-screens android:anyDensity="true" android:largeScreens="true" android:normalScreens="true" android:smallScreens="true" android:xlargeScreens="true"/>
<application android:banner="@drawable/app_banner" android:debuggable="false" android:icon="@drawable/app_icon" android:isGame="true" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/UnityThemeSelector">
<activity android:configChanges="locale|fontScale|keyboard|keyboardHidden|mcc|mnc|navigation|orientation|screenLayout|screenSize|smallestScreenSize|touchscreen|uiMode" android:label="@string/app_name" android:launchMode="singleTask" android:name="com.unity3d.player.UnityPlayerActivity" android:screenOrientation="fullSensor">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
<category android:name="android.intent.category.LEANBACK_LAUNCHER"/>
</intent-filter>
<meta-data android:name="unityplayer.UnityActivity" android:value="true"/>
</activity>
</application>
<uses-feature android:glEsVersion="0x00020000"/>
<uses-feature android:name="android.hardware.touchscreen" android:required="false"/>
<uses-feature android:name="android.hardware.touchscreen.multitouch" android:required="false"/>
<uses-feature android:name="android.hardware.touchscreen.multitouch.distinct" android:required="false"/>
</manifest>
由該AndroidManifest檔案可知,系統仍然存在主Activity,名字為com.unity3d.player.UnityPlayerActivity。
言下之意,編譯只包含Scene的Unity工程,打包成Android apk,會以com.unity3d.player.UnityPlayerActivity作為主程式入口,那麼問題來了,Scene如何載入顯示到這個UnityPlayerActivity呢?
二、UnityPlayerActivity如何載入Unity中的Scene?
2.1 UnityPlayerActivity
這個就要從UnityPlayerActivity原始碼入手了,Android工程中使用UnityPlayerActivity需要依賴到Unity的Android外掛classes.jar(位於Unity安裝目錄,可以用everything軟體查詢查詢得到),對其進行反編譯得到UnityPlayerActivity的部分原始碼:
public class UnityPlayerActivity extends Activity {
protected UnityPlayer mUnityPlayer;
protected void onCreate(Bundle var1) {
this.requestWindowFeature(1);
super.onCreate(var1);
this.getWindow().setFormat(2);
this.mUnityPlayer = new UnityPlayer(this);
this.setContentView(this.mUnityPlayer);
this.mUnityPlayer.requestFocus();
}
}
雖然經過混淆,看起來比較費勁,但從程式碼this.setContentView(this.mUnityPlayer)可以看出,最終的介面顯示需要依賴到UnityPlayer的例項。
另外由於Google也做了一套Unity VR的SDK,與UnityPlayerActivity相對應的類,就是GoogleUnityActivity,下面也對它進行分析。
2.2 從GoogleUnityActivity.java再入手分析
GoogleUnityActivity是google推出的VR SDK中,用於實現Unity Activity的類,通過google查詢其原始碼發現:
1. GoogleUnityActivity.java實際上的佈局檔案activity_main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" >
<FrameLayout
android:id="@+id/android_view_container"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:background="@android:color/transparent" />
</FrameLayout>
佈局檔案中沒有具體的內容,只包含一個FrameLayout佈局。
public class GoogleUnityActivity extends Activity
implements ActivityCompat.OnRequestPermissionsResultCallback {
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
setContentView(R.id.activity_main.xml)
mUnityPlayer = new UnityPlayer(this);
if (mUnityPlayer.getSettings().getBoolean("hide_status_bar", true)) {
getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN,
WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN);
}
((ViewGroup) findViewById(android.R.id.content)).addView(mUnityPlayer.getView(), 0);
mUnityPlayer.requestFocus();
}
}
mUnityPlayer作為FrameLayoutView加入到view集合中進行顯示,注意這裡查詢的id是android.R.id.content。根據官方對這個id的解釋:
android.R.id.content gives you the root element of a view, without having to know its actual name/type/ID. Check out Get root view from current activity
由此可見,GoogleUnityActivity的實現原理,是建立一個只包含FrameLayout的空的幀佈局,隨後通過addView將UnityPlayer中的View載入到GoogleUnityActivity中進行顯示。
看起來跟UnityPlayerActivity有異曲同工之妙,兩者牽涉的類都是UnityPlayer。
2.3.UnityPlayer究竟是一個什麼類呢?
對classes.jar包進行反編譯得到UnityPlayer的部分程式碼:
public class UnityPlayer extends FrameLayout implements com.unity3d.player.a.a {
public static Activity currentActivity = null;
public UnityPlayer(ContextWrapper var1) {
super(var1);
if(var1 instanceof Activity) {
currentActivity = (Activity)var1;
}
}
public View getView() {
return this;
}
public static native void UnitySendMessage(String var0, String var1, String var2);
private final native boolean nativeRender();
public void onCameraFrame(final com.unity3d.player.a var1, final byte[] var2) {
final int var3 = var1.a();
final Size var4 = var1.b();
this.a(new UnityPlayer.c((byte)0) {
public final void a() {
UnityPlayer.this.nativeVideoFrameCallback(var3, var2, var4.width, var4.height);
var1.a(var2);
}
});
}
}
從程式碼中可以發現:
- UnityPlayer實際上是繼承於FrameLayout;
- 並且自帶一個currentActivity的成員變數,在建構函式中,直接傳入Activity的相關引數;
- 在getView函式中直接返回該FrameLayout;
- GoogleUnityActivity通過UnityPlayer的建構函式,將其context傳遞給UnityPlayer,並賦值給其成員變數currentActivity。
由於UnityPlayer類做了混淆,關於渲染的核心功能也封裝在native程式碼中,關於Scene轉換到到UnityPlayer作為FrameLayout,只能做一個簡單的推測:通過呼叫Android的GL渲染引擎,在native層進行渲染,並同步到FrameLayout在UnityPlayerActivity上進行顯示。
三、 如何將Scene顯示在自定義的Activity當中
從以上研究的內容可知,假如要從要實現將Scene顯示在固定的Activity當中,則需要對Activity的oncreate部分的countview和unityplayer進行處理。最簡單的方法是寫一個直接繼承於UnityPlayerActivity或GoogleUnityActivity的類,並在類中寫所需要的Unity呼叫Android的方法。
這樣Scene就會載入在特定的Activity當中,Unity c#通過獲取currentActivity變數就可以獲取到該Activity,並呼叫其中的函式。
四、 Unity Android 外掛需要注意的問題
- Android studio工程包含多個module的依賴,則需要將對應的module編譯的外掛一起拷貝Plugins/Android/lib目錄當中。
- 在第一步驟下,可以直接刪除打包後的aar library目錄,尤其裡面假如帶有unity的Android外掛classesjar,否則會編譯報錯。
- 多個module編譯的時候,注意manifest lablel相關設定,另外就是build.gradle的minSDKVersion資訊。否則會出現manifest merger失敗的錯誤。
- 關於Unity的Android Manifest檔案合併:
Unity編寫一個Scene,Android studio寫一個包含主Activity的aar包,放在Plugins/Android目錄當中。用Unity編譯apk出來之後,反編譯他的AndroidManifest檔案,兩個主Activity,預設顯示包含Scene的Activity。
解決方法:Unity的Manifest檔案合併,把一個manifest放到Plugins/Android目錄下,就不會合並manifest了。
五、Unity打包Android apk的結構探究
由於Unity開發Android時,常常設計到Unity + Visual和Android studio的環境切換,Unity的開發往往會更快一些,更多的是Android java側的程式碼編寫和除錯。
這種情況時,有沒有一種方法,能夠將Unity編譯好的Unity Scene和c#相關檔案,放到Android studio中進行打包,從而實現直接在Android studio中進行除錯?
方法原理倒是很簡單,通過對比Unity打包的apk,與普通的Android apk的檔案差別,找出Unity檔案存放的目錄,隨後對應存放到Android studio工程目錄中,最後通過Android studio完成對Unity相關檔案的打包。
首先將apk新增zip的字尾,方便用beyond compare進行對比:
- 發現只是多了assert/bin目錄,在這個目錄之下,可以看到unity相關dll庫
- 將該檔案,拷貝到Android studio工程的src/main/assert目錄之下;
- 在Android studio除錯時,可以將aar library工程設定為app工程,這樣就可以編譯apk執行到手機了。
- 用Android studio對該工程進行編譯,發現assert/bin目錄成功被打包進去。
- 直接apk install 執行,可以看到跟Unity編譯打包的apk,是相同的效果。
相反,假如Android工程除錯好之後,則直接編譯成app模式修改成library模式,進行build之後,就會生成aar庫,此時將aar庫拷貝到Plugins/Android/lib目錄當中,注意要刪除aar庫中的assert/bin,因為這個目錄是我們先前從Unity拷貝過去的,假如不刪除,在unity裡面會出現重複打包導致的檔案衝突的情況。
由於當將Unity打包之後的bin目錄拷貝到Android studio工程之後,Android studio此時是一個library工程,需要轉換為app工程。
關於這其中涉及到的Android studio library和app的轉換,通過設定build.gradle檔案來實現:
- app模式:apply plugin: 'com.android.application'
- library模式:apply plugin: 'com.android.library'
不過在設定這兩種模式時,需要注意applicationId "com.example.yin.myapplication"的設定,假如是library模式,則需要直接註釋掉。
假如Android的java部分重新除錯好之後,重新將app模式改成library模式,進行build,將生成的aar包,拷貝到Unity Android Plugin目錄中,就可以直接在Unity看執行效果了。
不過一定要記得刪除Android studio打包的aar檔案裡面的assert/bin目錄,以防止在Unity中重複打包。
四、結論:
- Unity中的Scene在Android中,其實對應於Activity的FrameLayout,每個Scene的執行都有其Activity環境,通過currentActivity變數可以獲取得到。
- 要實現自定義的Activity能夠具備直接載入Scene的功能,則需要其繼承於UnityPlayerActivity或者GoogleUnityActivity,再或者,直接自定義實現UnityActivity類。
- 提升Unity+Android Plugin專案開發效率的方法:
● 直接將Unity打包的apk中的assert/bin目錄拷貝到Android studio工程的src/main/assert目錄當中,並且將Android工程配置成app模式,就可以直接在Android studio上面,對整個Unity+android plugin的工程進行除錯。
● Android studio部分除錯好之後,需要修改build.gradle檔案,重新將app模式修改為library模式,編譯出aar包檔案,刪除原來拷貝過來的unity部分,放入到unity的Plugins/Android/lib目錄下進行使用即可。
最後套句名言:log打得好,bug解得早
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