Android 二进制 XML 文件解析Android 二进制 XML 文件解析

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我是靠谱客的博主留胡子鸭子，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Android 二进制 XML 文件解析Android 二进制 XML 文件解析，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

Android 二进制 XML 文件解析

文章目录

Android 二进制 XML 文件解析
- 前言
- XML 文件结构
- - XML Chunk Header
  - String Pool Chunk
  - Resource Ids Chunk
  - XML Content Chunk
  - - ResXMLTree_node
    - Start Element Chunk
    - CData Chunk
    - End Element Chunk
    - End Namespace Chunk
  - Chunk Header Type
- XML 文件解析
- - 解析方法
  - XML Chunk Header
  - String Pool Chunk
  - Resource Ids Chunk
  - XML Content Chunk
  - - Start Namespace Chunk
    - Start Element Chunk
    - CData Chunk
    - End Element Chunk
    - End Namespace Chunk
  - XML 文档输出
- 源码
- 参考

前言

Android SDK 在编译 Android 工程时，将会把诸如资源文件和清单文件之类的相关 XML 文件编译为特定的二进制格式，目的是为了压缩其容量以及优化其在运行时的解析效率。

将 XML 文件编译为二进制的 XML 文件是 Android 编译资源时的一个子步骤，Android 在完整的资源编译过程结束后将会生成一个 resources.arsc 文件，它是一个资源文件表，应用在运行时会将它映射在内存中，为了资源的查询和引用。编译 Xml 文件为生成 arsc 文件的一个子步骤，如果 Xml 文件中引用了资源，例如字符串资源，那么 Xml 文件中引用字符串的位置将会包含一个全局字串池的索引，通过索引在 arsc 文件中的全局字符串池中即可查询到引用的具体字符串。

有关 arsc 文件的结构和解析方法可参考：Android arsc 文件解析。

XML 文件结构

编译后的二进制文件结构如下图：

android_xml_struct

和 arsc 文件的构成方式类似，二进制 XML 文件的结构也是由若干 Chunk 结构组成，且它们在 Android 源码中的 ResourceTypes.h 头文件中均有对应结构的定义。下面分别说明二进制 Xml 中 4 部分 Chunk 的内容。

XML Chunk Header

XML Chunk Header 描述了 XML 文件的基本信息，它在 ResourceTypes.h 中的结构为 struct ResXMLTree_header，这里使用 Java 描述为：

public class ResXMLTreeHeader implements Struct {
  /**
   * {@link ResChunkHeader#type} = {@link ResourceTypes#RES_XML_TYPE}
   * <p>
   * {@link ResChunkHeader#headerSize} = sizeOf(ResXMLTreeHeader.class) 表示头部大小。
   * <p>
   * {@link ResChunkHeader#size} = 整个二进制 Xml 文件的大小，包括头部的大小。
   */
  public ResChunkHeader header;
}

其中 ResChunkHeader 为资源 Chunk 的基础描述头部结构，对应的定义为 struct ResChunk_header，Java 表示为：

public class ResChunkHeader implements Struct {
  /** Chunk 类型 */
  public short type;
  /** Chunk 头部大小 */
  public short headerSize;
  /** Chunk 大小 */
  public int size;
}

在 XML 文件中，此时的 type 值为 0x003 等于 ResourceTypes.h 中定义的 XML 类型的 type 值：

// 这里使用 Java 描述。
public class ResourceTypes {
	public static final short RES_XML_TYPE = 0x0003;
    ...
}

headerSize 为 ResXMLTreeHeader 头部结构自身的大小，即 ResChunkHeader 的大小，为 8 字节。

size 为当前 Chunk 大小，此时为 XML 文件的大小，包括头结构的大小。

String Pool Chunk

String Pool Chunk 为字符串池结构，它包含了此 XML 文件中出现的所有字符串内容。它的结构和 arsc 文件中的全局字符串结构完全一致，下面是引用上篇解析 arsc 文件中的字符串池的描述：

字符串池包括如下几个部分：

ResStringPool_header 字符串池头部，包含字符串池的信息，大小，数量，数组偏移等。
String Offset Array 字符串在字符串内容中的字节位置数组，32 位 int 类型。
Style Offset Array 字符串样式在字符串样式中的字节位置数组，32 位 int 类型。
String Content 字符串内容块。
Style Content 字符串样式块。

字符串池的头部使用 struct ResStringPool_header 数据结构描述，Java 表示为：

/**
 * 字符串池头部。
 */
public class ResStringPoolHeader implements Struct {
  public static final int SORTED_FLAG = 1;
  public static final int UTF8_FLAG = 1 << 8;

  /**
   * {@link ResChunkHeader#type} = {@link ResourceTypes#RES_STRING_POOL_TYPE}
   * <p>
   * {@link ResChunkHeader#headerSize} = sizeOf(ResStringPoolHeader.class) 表示头部大小。
   * <p>
   * {@link ResChunkHeader#size} = 整个字符串 Chunk 的大小，包括 headerSize 的大小。
   */
  public ResChunkHeader header;
  /** 字符串的数量 */
  public int stringCount;
  /** 字符串样式的数量 */
  public int styleCount;
  /** 0, SORTED_FLAG, UTF8_FLAG 它们的组合值 */
  public int flags;
  /** 字符串内容块相对于其头部的距离 */
  public int stringStart;
  /** 字符串样式块相对于其头部的距离 */
  public int styleStart;
}

其中 flags 包含 UTF8_FLAG 表示字符串格式为 utf8， SORTED_FLAG 表示已排序。

字符串的偏移数组使用 struct ResStringPool_ref 数据结构描述，Java 表示为：

/**
 * 字符串在字符串内容块中的字节偏移。
 */
public class ResStringPoolRef implements Struct{
  /** 字符串在字符串池中的索引 */
  public int index;
}

字符串样式则使用 struct ResStringPool_span 数据结构描述，Java 表示为：

/**
 * 字符串样式块中的字符串样式信息。
 */
public class ResStringPoolSpan implements Struct{
  public static final int END = 0xFFFFFFFF;

  /** 本样式在字符串内容块中的字节位置 */
  public ResStringPoolRef name;
  /** 包含样式的字符串的第一个字符索引 */
  public int firstChar;
  /** 包含样式的字符串的最后一个字符索引 */
  public int lastChar;
}

其中 name 表示字符串样式本身字符串的索引，比如 <b> 样式本身的字符串为 b，即为 b 在字符串池中的索引。

firstChar 和 lastChar 则为具有样式的字符串的中字符串首位的索引，例如 he<b>ll</b>o，则为 2 和 3。

字符串样式块和字符串内容块是一一对应的，就是说第一个字符串的样式对应第一个字符串样式块中的样式，如果对应的字符串中有不具有样式的字符串，则对应的 ResStringPool_span 的 name 为 0xFFFFFFFF，起占位的作用。

Resource Ids Chunk

Resource Ids Chunk 包含了 xml 文件中相关的资源 ID，例如 AndroidManifest.xml 中 versionCode 属性的 id 为 0x0101021b，那么 Resource Ids 块中就包括这个 id 值。

这里 Resource Ids Chunk 的结构很简单，包含一个 struct ResChunk_header 结构的 header，然后后面包含一个大小为 header.size - header.headerSize 的 int 型 id 数组。

XML Content Chunk

XML Content Chunk 是二进制 XML 的核心块结构，包含了 XML 的主要内容。

ResXMLTree_node

此 Chunk 结构包含多种子 Chunk 结构，它们都有相同的头部结构，使用 struct ResXMLTree_node 结构描述，Java 表示为：

public class ResXMLTreeNode implements Struct {
  /**
   * {@link ResChunkHeader#type} =
   * {@link ResourceTypes#RES_XML_START_NAMESPACE_TYPE} or
   * {@link ResourceTypes#RES_XML_END_NAMESPACE_TYPE} or
   * {@link ResourceTypes#RES_XML_START_ELEMENT_TYPE} or
   * {@link ResourceTypes#RES_XML_END_ELEMENT_TYPE} or
   * {@link ResourceTypes#RES_XML_CDATA_TYPE}
   * <p>
   * {@link ResChunkHeader#headerSize} = sizeOf(ResXMLTreeNode.class) 表示头部大小。
   * <p>
   * if (type == RES_XML_START_NAMESPACE_TYPE)
   * <p>
   * {@link ResChunkHeader#size} = sizeof(ResXMLTreeNode.class) + sizeof(ResXMLTreeNamespaceExt.class)
   */
  public ResChunkHeader header;
  /**
   * 命名空间开始标签在原来文本格式的 XML 文件出现的行号
   */
  public int lineNumber;
  /**
   * 命名空间的注释在字符池资源池的索引。
   */
  public ResStringPoolRef comment;
}

其中 header 描述此 Chunk 的基本信息，lineNumber 保存了原始行号，comment 则为注释信息。

Start Namespace Chunk

当一个 XML 文件包含命名空间时，首次解析到的 Chunk 为 Start Namespace Chunk，然后后面解析到和 XML 命名空间数量一致的 Start Namespace Chunk，它们使用 struct ResXMLTree_namespaceExt 结构描述，Java 表示为：

public class ResXMLTreeNamespaceExt implements Struct {
  /** 命名空间字符串在字符串资源池中的索引 */
  public ResStringPoolRef prefix;
  /** uri 字符串在字符串资源池中的索引 */
  public ResStringPoolRef uri;
}

其中包含命名空间的 prefix 和 uri，例如布局文件中经常出现的：

xmlns:http://schemas.android.com/apk/res/android="android"

它的 prefix 为 android，uri 为 http://schemas.android.com/apk/res/android

Start Element Chunk

当有 XML 元素标签出现时，将会解析到 Start Element Chunk，它表示一个元素标签的开始，使用 struct ResXMLTree_attrExt 结构描述，Java 表示为：

public class ResXMLTreeAttrExt implements Struct {
  /** 元素所在命令空间在字符池资源池的索引，未指定则为 -1 */
  public ResStringPoolRef ns;
  /** 元素名称在字符串池资源的索引 */
  public ResStringPoolRef name;
  /**
   * 等于 sizeOf(ResXMLTreeAttrExt.class)，表示元素属性 chunk 相对于 RES_XML_START_ELEMENT_TYPE 头部的偏移。
   */
  public short attributeStart;
  /** sizeOf(ResXMLTreeAttribute.class)，表示每一个属性占据的 chunk 大小 */
  public short attributeSize;
  /** 表示属性 chunk 数量 */
  public short attributeCount;
  /**
   * 如果元素有一个名称为 id 的属性，那么将它出现在属性列表中的位置再加上 1 的值记录在 idIndex 中，否则 idIndex 的值等于 0。
   */
  public short idIndex;
  /**
   * 如果元素有一个名称为 class 的属性，那么将它出现在属性列表中的位置再加上 1 的值记录在 classIndex 中，否则 classIndex 的值等于 0。
   */
  public short classIndex;
  /**
   * 如果元素有一个名称为 style 的属性，那么将它出现在属性列表中的位置再加上 1 的值记录在 styleIndex 中，否则 styleIndex 的值等于 0。
   */
  public short styleIndex;
}

例如：

<LinearLayout xmlns:http://schemas.android.com/apk/res/android="android" xmlns:http://schemas.android.com/apk/res-auto="app" layout_gravity="0x00000050" id="@0x7f09002b" background="@0x0106000d" layout_width="-1" layout_height="-2">
  ...
</LinearLayout>

它的 name 为 LinearLayout，ns 为 null，attributeCount 等于 5。

通过 ResXMLTree_attrExt 结构给出的元素信息，可以解析出它所包含的属性，属性使用 struct ResXMLTree_attribute 结构描述，使用 Java 表示为：

public class ResXMLTreeAttribute implements Struct {
  /** 表示属性的命令空间在字符池资源池的索引，未指定则等于 -1 */
  public ResStringPoolRef ns;
  /** 属性名称字符串在字符池资源池的索引 */
  public ResStringPoolRef name;
  /** 属性的原始值在字符池资源池的索引，这是可选的，如果不保留，它的值等于 -1 */
  public ResStringPoolRef rawValue;
  /** resValue */
  public ResValue typeValue;
}

CData Chunk

当一个元素标签包含值内容时，将会解析到 CData Chunk 结构。

例如 <string>abc</string>，其中的 CData 为 abc，CData Chunk 使用 struct ResXMLTree_cdataExt 描述，Java 表示为：

public class ResXMLTreeCdataExt implements Struct {
  /** CDATA 原始值在字符串池中的索引 */
  public ResStringPoolRef data;
  /** CDATA 的资源类型 */
  public ResValue typeData;
}

End Element Chunk

End Element Chunk 表示元素标签的结束，和 Start Element Chunk 对应，它使用 struct ResXMLTree_endElementExt 描述，Java 表示为：

public class ResXMLTreeEndElementExt implements Struct {
  /** 元素的命名空间的字符串在字符串池中的索引，未指定则为 -1 */
  public ResStringPoolRef ns;
  /** 元素名称字符串在字符串池中的索引 */
  public ResStringPoolRef name;
}

End Namespace Chunk

End Element Chunk 表示命名空间的结束符，和 Start Namespace Chunk 对应，描述结构也是一样的。

Chunk Header Type

上述结构对应的 Chunk Header 的 type 值如下：

public class ResourceTypes {
  // XML Chunk Header.
  public static final short RES_XML_TYPE = 0x0003;
  // String Pool Chunk.
  public static final short RES_STRING_POOL_TYPE = 0x0001;
  // Start Namespace Chunk.
  public static final short RES_XML_START_NAMESPACE_TYPE = 0x0100;
  // End Namspace Chunk.
  public static final short RES_XML_END_NAMESPACE_TYPE = 0x0101;
  // Start Element Chunk.
  public static final short RES_XML_START_ELEMENT_TYPE = 0x0102;
  // End ELement Chunk.
  public static final short RES_XML_END_ELEMENT_TYPE = 0x0103;
  // CData Chunk.
  public static final short RES_XML_CDATA_TYPE = 0x0104;
  // Resource IDs Chunk.
  public static final short RES_XML_RESOURCE_MAP_TYPE = 0x0180;
}

XML 文件解析

为了便于解析，这里使用了我自己写的工具类，参考这里的简介： ObjectIO。

解析方法

针对上述二进制 XML 文件结构，采用如下方式进行解析：

定义指针变量标识当前解析的字节位置，每解析完一个 chunk 则向下移动指针 chunk 的大小。
采用循环解析的方式，通过 chunk 的 type 判断将要解析哪种 chunk，解析对应的结构。

这里定义了 AXmlParser 解析器，mIndex 为指针变量，parse(ObjectIO objectIO) 为解析子方法。

private void parse(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  // 是否到达文件底部。
  while (!objectInput.isEof(mIndex)) {
    // 获取将要解析的 chunk 头部信息。 
    ResChunkHeader header = objectInput.read(ResChunkHeader.class, mIndex);

    // 根据类型解析对应格式。
    switch (header.type) {
      case ResourceTypes.RES_XML_TYPE: ...
        break;
      case ResourceTypes.RES_STRING_POOL_TYPE: ...
        break;
      case ResourceTypes.RES_XML_RESOURCE_MAP_TYPE: ...
        break;
      case ResourceTypes.RES_XML_START_NAMESPACE_TYPE: ...
        break;
      case ResourceTypes.RES_XML_START_ELEMENT_TYPE: ...
        break;
      case ResourceTypes.RES_XML_CDATA_TYPE: ...
        break;
      case ResourceTypes.RES_XML_END_ELEMENT_TYPE: ...
        break;
      case ResourceTypes.RES_XML_END_NAMESPACE_TYPE: ...
        break;
    }
  }
}

XML Chunk Header

首先解析 XML Chunk Header，直接一步就行。

// AXmlParser.java

private void parse(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  // ...
  ResChunkHeader header = objectInput.read(ResChunkHeader.class, mIndex);

  switch (header.type) {
    case ResourceTypes.RES_XML_TYPE:
      parseXMLTreeHeader(objectInput);
      break;
      ...
  }
}

// AXmlParser.java

private void parseXMLTreeHeader(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  ResXMLTreeHeader xmlTreeHeader = objectInput.read(ResXMLTreeHeader.class, mIndex);

  System.out.println(xmlTreeHeader);
  // 移动到下一个位置。
  mIndex += xmlTreeHeader.header.headerSize;
}

String Pool Chunk

接下来是符串池的解析了，解析代码如下：

// AXmlParser.java

private void parse(ObjectIO objectIO) {
  ...
  ResChunkHeader header = objectIO.read(ResChunkHeader.class, mIndex);

  switch (header.type) {
    case ResourceTypes.RES_STRING_POOL_TYPE:
      parseStringPool(objectIO);
      break;
      ...
  }
  ...
}

// AXmlParser.java

...
private void parseStringPool(ObjectIO objectIO) throws Exception {
  final long stringPoolIndex = mIndex;
  ResStringPoolHeader stringPoolHeader = objectIO.read(ResStringPoolHeader.class, stringPoolIndex);
  System.out.println("string pool header:");
  System.out.println(stringPoolHeader);

  StringPoolChunkParser stringPoolChunkParser = new StringPoolChunkParser();
  stringPoolChunkParser.parseStringPoolChunk(objectIO, stringPoolHeader, stringPoolIndex);

  System.out.println();
  System.out.println("string index array:");
  System.out.println(Arrays.toString(stringPoolChunkParser.getStringIndexArray()));

  System.out.println();
  System.out.println("style index array:");
  System.out.println(Arrays.toString(stringPoolChunkParser.getStyleIndexArray()));

  stringPool = stringPoolChunkParser.getStringPool();

  System.out.println();
  System.out.println("string pool:");
  System.out.println(Arrays.toString(stringPool));

  System.out.println();
  System.out.println("style pool:");
  final List<ResStringPoolSpan>[] stylePool = stringPoolChunkParser.getStylePool();

  System.out.println(Arrays.toString(stylePool));

  System.out.println();
  System.out.println("style detail:");
  for (List<ResStringPoolSpan> spans : stylePool) {
    System.out.println("---------");
    for (ResStringPoolSpan span : spans) {
      System.out.println(stringPool[span.name.index]);
    }
  }

  // 向下移动字符串池的大小。
  mIndex += stringPoolHeader.header.size;
}

// StringPoolChunkParser.java

public class StringPoolChunkParser {

  private ResStringPoolRef[] stringIndexArray;
  private ResStringPoolRef[] styleIndexArray;
  private String[] stringPool;
  private List<ResStringPoolSpan>[] stylePool;

  private ResStringPoolRef[] parseStringIndexArray(ObjectIO objectIO, ResStringPoolHeader header, long index)
      throws IOException {
    stringIndexArray = new ResStringPoolRef[header.stringCount];

    long start = index;
    final int resStringPoolRefSize = ObjectIO.sizeOf(ResStringPoolRef.class);

    for (int i = 0; i < header.stringCount; i++) {
      stringIndexArray[i] = objectIO.read(ResStringPoolRef.class, start);
      start += resStringPoolRefSize;
    }

    return stringIndexArray;
  }

  private ResStringPoolRef[] parseStyleIndexArray(ObjectIO objectIO, ResStringPoolHeader header, long index)
      throws IOException {
    styleIndexArray = new ResStringPoolRef[header.styleCount];

    long start = index;
    final int resStringPoolRefSize = ObjectIO.sizeOf(ResStringPoolRef.class);

    for (int i = 0; i < header.styleCount; i++) {
      styleIndexArray[i] = objectIO.read(ResStringPoolRef.class, start);
      start += resStringPoolRefSize;
    }

    return styleIndexArray;
  }

  private static int parseStringLength(byte[] b) {
    return b[1] & 0x7F;
  }

  private String[] parseStringPool(ObjectIO objectIO, ResStringPoolHeader header, long stringPoolIndex)
      throws IOException {
    String[] stringPool = new String[header.stringCount];

    for (int i = 0; i < header.stringCount; i++) {
      final long index = stringPoolIndex + stringIndexArray[i].index;
      final int parseStringLength = parseStringLength(objectIO.readBytes(index, Short.BYTES));
      // 经过测试，发现 flags 为0 时，字符串每个字符间会间隔一个空白符，长度变为 2 倍。
      final int stringLength = header.flags == 0 ? parseStringLength * 2 : parseStringLength;

      // trim 去除多余空白符。
      stringPool[i] = Formatter.trim(new String(objectIO.readBytes(index + Short.BYTES, stringLength), 0,
          stringLength, StandardCharsets.UTF_8));
    }

    return stringPool;
  }

  private List<ResStringPoolSpan>[] parseStylePool(ObjectIO objectIO, ResStringPoolHeader header, long stylePoolIndex)
      throws IOException {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    List<ResStringPoolSpan>[] stylePool = new List[header.styleCount];

    for (int i = 0; i < header.styleCount; i++) {
      final long index = stylePoolIndex + styleIndexArray[i].index;
      int end = 0;
      long littleIndex = index;

      List<ResStringPoolSpan> stringPoolSpans = new ArrayList<>();
      while (end != ResStringPoolSpan.END) {
        ResStringPoolSpan stringPoolSpan = objectIO.read(ResStringPoolSpan.class, littleIndex);
        stringPoolSpans.add(stringPoolSpan);

        littleIndex += ObjectIO.sizeOf(ResStringPoolSpan.class);

        end = objectIO.readInt(littleIndex);
      }

      stylePool[i] = stringPoolSpans;
    }
    return stylePool;
  }

  public void parseStringPoolChunk(ObjectIO objectIO, ResStringPoolHeader header, long stringPoolHeaderIndex)
      throws IOException {
    // parse string index array.
    final long stringIndexArrayIndex = stringPoolHeaderIndex + ObjectIO.sizeOf(ResStringPoolHeader.class);

    stringIndexArray = header.stringCount == 0 ? new ResStringPoolRef[0] :
        parseStringIndexArray(objectIO, header, stringIndexArrayIndex);

    final long styleIndexArrayIndex = stringIndexArrayIndex + header.stringCount *
        ObjectIO.sizeOf(ResStringPoolRef.class);

    styleIndexArray = header.styleCount == 0 ? new ResStringPoolRef[0] :
        parseStyleIndexArray(objectIO, header, styleIndexArrayIndex);

    // parse string pool.
    if (header.stringCount != 0) {
      final long stringPoolIndex = stringPoolHeaderIndex + header.stringStart;
      stringPool = parseStringPool(objectIO, header, stringPoolIndex);
    } else {
      stringPool = new String[0];
    }

    // parse style pool.
    if (header.styleCount != 0) {
      final long stylePoolIndex = stringPoolHeaderIndex + header.styleStart;
      stylePool = parseStylePool(objectIO, header, stylePoolIndex);
    } else {
      //noinspection unchecked
      stylePool = new List[0];
    }
  }

  public ResStringPoolRef[] getStringIndexArray() {
    return stringIndexArray;
  }

  public ResStringPoolRef[] getStyleIndexArray() {
    return styleIndexArray;
  }

  public String[] getStringPool() {
    return stringPool;
  }

  public List<ResStringPoolSpan>[] getStylePool() {
    return stylePool;
  }
}

Resource Ids Chunk

解析如下，根据 Chunk 头部，解析出 id 数量，然后逐个解析。

// AXmlParser.java

private void parse(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  // ...
  ResChunkHeader header = objectInput.read(ResChunkHeader.class, mIndex);

  switch (header.type) {
    case ResourceTypes.RES_XML_RESOURCE_MAP_TYPE:
      parseResourceIds(objectInput);
      break;
      ...
  }
}

// AXmlParser.java

private void parseResourceIds(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  ResChunkHeader header = objectInput.read(ResChunkHeader.class, mIndex);
  // 解析 xml 文件中出现的资源 ID。
  final int size = header.size;
  final int count = (size - header.headerSize) / Integer.BYTES;
  int index = mIndex + header.headerSize;

  for (int i = 0; i < count; i++) {
    // 转化为 16 进制输出。
    System.out.println("resId: " + Formatter.toHex(Formatter.fromInt(
        objectInput.readInt(index), true
    )));
    index += i * Integer.BYTES;
  }

  mIndex += header.size;
}

XML Content Chunk

解析来是解析 XML 内容，每种 XML Chunk 都包含有相同的头部结构 struct ResXMLTree_node，它包含一个 XML Chunk 块的基本信息和行号，所以需要首先解析它。

Start Namespace Chunk

直接解析即可：

// AXmlParser.java

private void parse(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  // ...
  ResChunkHeader header = objectInput.read(ResChunkHeader.class, mIndex);

  switch (header.type) {
    case ResourceTypes.RES_XML_START_NAMESPACE_TYPE:
      parseStartNamespace(objectInput);
      break;
      ...
  }
}

// AXmlPArser.java

private void parseStartNamespace(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  ResXMLTreeNode node = objectInput.read(ResXMLTreeNode.class, mIndex);
  // 跳过已解析过的头部字节。
  int namespaceExtIndex = mIndex + node.header.headerSize;
  // 解析注释。
  System.out.println("node comment: " + (node.comment.index != -1 ? stringPool[node.comment.index] : ""));

  final ResXMLTreeNamespaceExt namespaceExt =
      objectInput.read(ResXMLTreeNamespaceExt.class, namespaceExtIndex);
  // 解析命名空间名字。
  String namespace = stringPool[namespaceExt.prefix.index];
  System.out.println("namepsace name: " + namespace);
  // 解析命名空间 uri。
  String namespaceUri = stringPool[namespaceExt.uri.index];
  System.out.println("namepsace uri: " + namespaceUri);

  mIndex += node.header.size;
}

Start Element Chunk

直接上代码：

// AXmlParser.java

private void parse(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  // ...
  ResChunkHeader header = objectInput.read(ResChunkHeader.class, mIndex);

  switch (header.type) {
    case ResourceTypes.RES_XML_START_ELEMENT_TYPE:
      parseStartElement(objectInput);
      break;
      ...
  }
}

// AXmlParser.java

private void parseStartElement(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  ResXMLTreeNode node = objectInput.read(ResXMLTreeNode.class, mIndex);
  System.out.println("node comment: " + (node.comment.index != -1 ? stringPool[node.comment.index] : ""));
  int index = mIndex + node.header.headerSize;

  ResXMLTreeAttrExt attrExt = objectInput.read(ResXMLTreeAttrExt.class, index);
  // 解析元素命名空间 uri。
  String ns = attrExt.ns.index != -1 ?
      stringPool[attrExt.ns.index] : null;
  System.out.println("element ns: " + ns);
  // 解析元素名字。
  final String elementName = stringPool[attrExt.name.index];
  System.out.println("element name: " + elementName);
  // 跳过头部字节。
  index += ObjectInput.sizeOf(ResXMLTreeAttrExt.class);
  // 解析元素属性。
  for (int i = 0; i < attrExt.attributeCount; i++) {
    ResXMLTreeAttribute attr = objectInput.read(ResXMLTreeAttribute.class, index);
    // 解析属性命名空间 uri。
    final String namespace = attr.ns.index != -1 ?
        stringPool[attr.ns.index] : null;
    System.out.println("attr ns: " + namespace);
    // 解析属性名字。    
    final String attrName = stringPool[attr.name.index];
    System.out.println("attr name: " + attrName);
    // 解析输属性文本或数值。
    final String attrText = attr.rawValue.index != -1 ?
        stringPool[attr.rawValue.index] : null;
    System.out.println("attr text: " + attrText);

    final String attrValue = attr.typeValue.dataStr();
    System.out.println("attr value: " + attr.typeValue);

    index += ObjectInput.sizeOf(ResXMLTreeAttribute.class);
  }

  mIndex += node.header.size;
}

上面的属性数值可能为任何资源类型，其中 Res_Value 结构会包含资源类型，这里根据它的 dataType 简单解析了对应类型。

// ResValue.java

public String dataStr() {
  switch (dataType) {
    case TYPE_NULL:
      return "null";
    case TYPE_REFERENCE:
      return "@" + Formatter.toHex(Formatter.fromInt(data, true));
    case TYPE_ATTRIBUTE:
      return "@:id/" + Formatter.toHex(Formatter.fromInt(data, true));
    case TYPE_STRING:
      return "stringPool[" + data + ']';
    case TYPE_FLOAT:
      return String.valueOf(data);
    case TYPE_DIMENSION:
      int complex = data & (COMPLEX_UNIT_MASK << COMPLEX_UNIT_SHIFT);
      switch (complex) {
        case COMPLEX_UNIT_PX:
          return data + "px";
        case COMPLEX_UNIT_DIP:
          return data + "dip";
        case COMPLEX_UNIT_SP:
          return data + "sp";
        case COMPLEX_UNIT_PT:
          return data + "pt";
        case COMPLEX_UNIT_IN:
          return data + "in";
        case COMPLEX_UNIT_MM:
          return data + "mm";
        default:
          return data + "(dimension)";
      }
    case TYPE_FRACTION:
      return data + "(fraction)";
    case TYPE_DYNAMIC_REFERENCE:
      return data + "(dynamic_reference)";
    // case TYPE_FIRST_INT: return "TYPE_FIRST_INT";
    case TYPE_INT_DEC:
      return String.valueOf(data);
    case TYPE_INT_HEX:
      return Formatter.toHex(Formatter.fromInt(data, true));
    case TYPE_INT_BOOLEAN:
      return data == 0 ? "false" : "true";
    // case TYPE_FIRST_COLOR_INT: return "TYPE_FIRST_COLOR_INT";
    case TYPE_INT_COLOR_ARGB8:
      return data + "(argb8)";
    case TYPE_INT_COLOR_RGB8:
      return data + "(rgb8)";
    case TYPE_INT_COLOR_ARGB4:
      return data + "(argb4)";
    case TYPE_INT_COLOR_RGB4:
      return data + "(rgb4)";
    // case TYPE_LAST_COLOR_INT: return "TYPE_LAST_COLOR_INT";
    // case TYPE_LAST_INT: return "TYPE_LAST_INT";
    default:
      return Formatter.toHex(Formatter.fromInt(data, true));
  }
}

CData Chunk

// AXmlParser.java

private void parse(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  // ...
  ResChunkHeader header = objectInput.read(ResChunkHeader.class, mIndex);

  switch (header.type) {
    case ResourceTypes.RES_XML_CDATA_TYPE:
      parseCData(objectInput);
      break;
      ...
  }
}

// AXmlParser.java

private void parseCData(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  ResXMLTreeNode node = objectInput.read(ResXMLTreeNode.class, mIndex);
  System.out.println("node comment: " + (node.comment.index != -1 ? stringPool[node.comment.index] : ""));
  int index = mIndex + node.header.headerSize;

  ResXMLTreeCdataExt cdataExt = objectInput.read(ResXMLTreeCdataExt.class, index);
  // 解析标签内部内容。
  final String cdata = stringPool[cdataExt.data.index];
  System.out.println("cdata:" + cdata);

  mIndex += node.header.size;
}

End Element Chunk

// AXmlParser.java

private void parse(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  // ...
  ResChunkHeader header = objectInput.read(ResChunkHeader.class, mIndex);

  switch (header.type) {
    case ResourceTypes.RES_XML_END_ELEMENT_TYPE:
      parseEndElement(objectInput);
      break;
      ...
  }
}

// AXmlParser.java

private void parseEndElement(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  ResXMLTreeNode node = objectInput.read(ResXMLTreeNode.class, mIndex);
  System.out.println("node comment: " + (node.comment.index != -1 ? stringPool[node.comment.index] : ""));

  int index = mIndex + node.header.headerSize;
  
  ResXMLTreeEndElementExt endElementExt = objectInput.read(ResXMLTreeEndElementExt.class, index);
  // 解析结束元素命名空间 Uri。
  final String ns = endElementExt.ns.index != -1 ?
      stringPool[endElementExt.ns.index] : "";
  System.out.println("element end ns: " + ns);
  // 解析结束元素名字。
  final String elementName = stringPool[endElementExt.name.index];
  System.out.println("element end name: " + elementName);

  mIndex += node.header.size;
}

End Namespace Chunk

// AXmlParser.java

private void parse(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  // ...
  ResChunkHeader header = objectInput.read(ResChunkHeader.class, mIndex);

  switch (header.type) {
    case ResourceTypes.RES_XML_END_NAMESPACE_TYPE:
      parseEndNamespace(objectInput);
      break;
      ...
  }
}

// AXmlParser.java

private void parseEndNamespace(ObjectInput objectInput) throws IOException {
  ResXMLTreeNode node = objectInput.read(ResXMLTreeNode.class, mIndex);
  System.out.println("node comment: " + (node.comment.index != -1 ? stringPool[node.comment.index] : ""));

  int index = mIndex + node.header.headerSize;

  ResXMLTreeNamespaceExt namespaceExt = objectInput.read(ResXMLTreeNamespaceExt.class, index);
  // 解析结束命名空间名字。
  String namespace = stringPool[namespaceExt.prefix.index];
  System.out.println("namepsace end name: " + namespace);
  // 解析结束命名空间 uri。
  String namespaceUri = stringPool[namespaceExt.uri.index];
  System.out.println("namepsace end uri: " + namespaceUri);

  mIndex += node.header.size;
}

XML 文档输出

上面的解析只是将数值打印出来，看起来，并不直观，所以现在需求是将二进制的 XML 转化为一个可读且格式标准的 XML 文档。

这里首先定义了一个 AXmlEditor 负责将解析的数值输出为一个标准 XML 文档。

/**
 * Android XML 编辑工具。
 */
class AXmlEditor {
  private static final String ACTION_OPEN = "open";
  private static final String ACTION_DATA = "data";
  private static final String ACTION_CLOSE = "close";

  private final StringBuilder xmlBuilder;
  private String tab = "";
  private List<String[]> namespaceUris = new ArrayList<>();
  private String lastAction;

  AXmlEditor() {
    xmlBuilder = new StringBuilder();
    addHeader();
  }

  private void addHeader() {
    xmlBuilder.append("<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>").append('n');
  }

  /** 输入一个元素的开始 */
  void openElement(String elementName) {
    // 上次是 open 操作，证明本次打开了子标签。
    if (ACTION_OPEN.equals(lastAction)) {
      xmlBuilder.append(">n");
    }

    xmlBuilder.append(tab).append('<').append(elementName);

    // 最外层的标签添加命名空间。
    if (!namespaceUris.isEmpty()) {
      for (String[] nu : namespaceUris) {
        xmlBuilder.append(' ')
            .append("xmlns:").append(nu[0]).append("="").append(nu[1]).append(""");
      }
      namespaceUris.clear();
    }

    // 每打开一个新元素就增加 tab。
    tab = tab + "  ";
    lastAction = ACTION_OPEN;
  }

  /** 输入一个命名空间的开始 */
  void addNamespace(String namespace, String uri) {
    namespaceUris.add(new String[]{namespace, uri});
  }

  /** 输入一个元素的属性 */
  void addAttribute(String name, String value) {
    xmlBuilder.append(' ')
        .append(name).append("="").append(value).append(""");
  }

  /** 输入一个元素的标签内容 */
  void addData(String data) {
    xmlBuilder.append('>').append(data);

    lastAction = ACTION_DATA;
  }

  /** 输入一个元素的结束 */
  void closeElement(String elementName) {
    // 每关闭一个元素就减少 tab。
    tab = tab.substring(2);

    StringBuilder t = new StringBuilder();

    // 上次是 open 操作，证明不含有子标签。
    if (ACTION_OPEN.equals(lastAction)) {
      t.append(">");
    } else if (ACTION_CLOSE.equals(lastAction)) {
      t.append(tab);
    }

    t.append("</").append(elementName).append(">n");

    // 空标签化简。
    if (t.toString().contains("><")) {
      t.delete(0, t.length()).append(" />n");
    }

    xmlBuilder.append(t);

    lastAction = ACTION_CLOSE;
  }

  /** 输出 xml 文档 */
  String print() {
    return xmlBuilder.toString();
  }
}

通过使用上面的解析器即可打印出如下形式的 XML 文档，除了相关资源需要对应的 arsc 文件才能解析出来，输出的文档和标准文档一致。

实例 AM.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:http://schemas.android.com/apk/res/android="android" versionCode="2017082900" versionName="1.2.455" package="com.zuoxia.iconpack" platformBuildVersionCode="25" platformBuildVersionName="7.1.1">
  <uses-sdk minSdkVersion="16" targetSdkVersion="25" />
  <uses-permission name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
  <uses-permission name="android.permission.INTERNET" />
  <uses-permission name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
  <uses-permission name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
  <uses-permission name="android.permission.SET_WALLPAPER" />
  <uses-permission name="android.permission.SET_WALLPAPER_HINTS" />
  <uses-permission name="android.permission.WAKE_LOCK" />
  <uses-permission name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED" />
  <uses-permission name="android.permission.VIBRATE" />
  <supports-screens anyDensity="true" smallScreens="true" normalScreens="true" largeScreens="true" resizeable="true" xlargeScreens="true" />
  <uses-permission name="com.google.android.c2dm.permission.RECEIVE" />
  <permission name="com.zuoxia.iconpack.permission.C2D_MESSAGE" protectionLevel="0x00000002" />
  <uses-permission name="com.zuoxia.iconpack.permission.C2D_MESSAGE" />
  <application theme="@0x7f0b0059" label="@0x7f0800f2" icon="@0x7f030000" allowBackup="true" largeHeap="true" supportsRtl="true">
    <uses-library name="com.sec.android.app.multiwindow" required="false" />
    <meta-data name="com.sec.android.support.multiwindow" value="true" />
    <meta-data name="com.sec.android.multiwindow.DEFAULT_SIZE_W" value="632.0dip" />
    <meta-data name="com.sec.android.multiwindow.DEFAULT_SIZE_H" value="598.0dip" />
    <meta-data name="com.sec.android.multiwindow.MINIMUM_SIZE_W" value="632.0dip" />
    <meta-data name="com.sec.android.multiwindow.MINIMUM_SIZE_H" value="598.0dip" />
    <meta-data name="com.lge.support.SPLIT_WINDOW" value="true" />
    <activity theme="@0x7f0b00d1" label="@0x7f0800f2" name="com.zuoxia.iconpack.HomeActivity" noHistory="true">
      <intent-filter>
        <action name="android.intent.action.MAIN" />
        <category name="android.intent.category.LAUNCHER" />
        <category name="android.intent.category.MULTIWINDOW_LAUNCHER" />
      </intent-filter>
      <meta-data name="android.app.shortcuts" resource="@0x7f070008" />
    </activity>
    <service name="com.zuoxia.iconpack.FirebaseService">
      <intent-filter>
        <action name="com.google.firebase.MESSAGING_EVENT" />
      </intent-filter>
    </service>
    <meta-data name="com.google.firebase.messaging.default_notification_icon" resource="@0x7f02014d" />
    <meta-data name="com.google.firebase.messaging.default_notification_color" resource="@0x7f0e0063" />
    <activity label="@0x7f0800f2" name="jahirfiquitiva.iconshowcase.activities.ShowcaseActivity">
      <intent-filter>
        <action name="android.intent.action.VIEW" />
        <category name="android.intent.category.DEFAULT" />
        <category name="android.intent.category.BROWSABLE" />
      </intent-filter>
      <intent-filter>
        <action name="android.intent.action.SET_WALLPAPER" />
        <category name="android.intent.category.DEFAULT" />
      </intent-filter>
      <intent-filter>
        <action name="android.intent.action.GET_CONTENT" />
        <category name="android.intent.category.DEFAULT" />
        <category name="android.intent.category.OPENABLE" />
        <data mimeType="image/*" />
      </intent-filter>
      
      ...
      
      <intent-filter>
        <action name="android.intent.action.MAIN" />
        <action name="com.lge.launcher2.THEME" />
        <category name="android.intent.category.DEFAULT" />
      </intent-filter>
    </activity>
    <activity theme="@0x7f0b0059" label="@0x7f0800c6" name="jahirfiquitiva.iconshowcase.activities.AltWallpaperViewerActivity" />
    <service label="@0x7f0800f9" icon="@0x7f020149" name="jahirfiquitiva.iconshowcase.services.MuzeiArtSourceService" description="@0x7f0800f8">
      <intent-filter>
        <action name="com.google.android.apps.muzei.api.MuzeiArtSource" />
      </intent-filter>
      <meta-data name="color" value="@0x7f0e01be" />
      <meta-data name="settingsActivity" value="jahirfiquitiva.iconshowcase.activities.MuzeiSettings" />
    </service>
    <activity theme="@0x7f0b00d1" label="@0x7f080080" name="jahirfiquitiva.iconshowcase.activities.MuzeiSettings" exported="true" />
    <receiver label="@0x7f080064" icon="@0x7f020064" name="jahirfiquitiva.iconshowcase.widgets.IconRestorerWidget">
      <intent-filter>
        <action name="android.appwidget.action.APPWIDGET_UPDATE" />
      </intent-filter>
      <meta-data name="android.appwidget.provider" resource="@0x7f070005" />
    </receiver>
    <activity theme="@0x7f0b0108" label="@0x7f0800f2" name="jahirfiquitiva.iconshowcase.activities.LauncherIconRestorerActivity" noHistory="true">
      <intent-filter>
        <action name="android.intent.action.MAIN" />
      </intent-filter>
    </activity>
    <receiver label="@0x7f080035" name="jahirfiquitiva.iconshowcase.widgets.ClockWidget">
      <intent-filter>
        <action name="android.appwidget.action.APPWIDGET_UPDATE" />
      </intent-filter>
      <meta-data name="android.appwidget.oldName" value="com.android.deskclock.AnalogAppWidgetProvider" />
      <meta-data name="android.appwidget.provider" resource="@0x7f070003" />
    </receiver>
    <meta-data name="jahirfiquitiva.iconshowcase.utilities.GlideConfiguration" value="GlideModule" />
    <service name="com.google.firebase.messaging.FirebaseMessagingService" exported="true">
      <intent-filter priority="-500">
        <action name="com.google.firebase.MESSAGING_EVENT" />
      </intent-filter>
    </service>
    <receiver name="com.google.firebase.iid.FirebaseInstanceIdReceiver" permission="com.google.android.c2dm.permission.SEND" exported="true">
      <intent-filter>
        <action name="com.google.android.c2dm.intent.RECEIVE" />
        <action name="com.google.android.c2dm.intent.REGISTRATION" />
        <category name="com.zuoxia.iconpack" />
      </intent-filter>
    </receiver>
    <receiver name="com.google.firebase.iid.FirebaseInstanceIdInternalReceiver" exported="false" />
    <service name="com.google.firebase.iid.FirebaseInstanceIdService" exported="true">
      <intent-filter priority="-500">
        <action name="com.google.firebase.INSTANCE_ID_EVENT" />
      </intent-filter>
    </service>
    <provider name="com.google.firebase.provider.FirebaseInitProvider" exported="false" authorities="com.zuoxia.iconpack.firebaseinitprovider" initOrder="100" />
    <meta-data name="com.google.android.gms.version" value="@0x7f0d000e" />
  </application>
</manifest>

实例 layout.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:http://schemas.android.com/apk/res/android="android" xmlns:http://schemas.android.com/apk/res-auto="app" layout_gravity="0x00000050" id="@0x7f09002b" background="@0x0106000d" layout_width="-1" layout_height="-2">
  <LinearLayout orientation="0" id="@0x7f09002a" background="@0x7f08044a" paddingTop="@0x7f07006f" paddingBottom="@0x7f07006f" layout_width="-1" layout_height="-2" baselineAligned="false">
    <RelativeLayout id="@0x7f0900a1" background="@:id/0x7f040199" clipChildren="false" layout_width="1dip" layout_height="-2" layout_weight="1065353216">
      <ImageView id="@0x7f0900a0" padding="@0x7f07006f" focusable="false" clickable="false" clipChildren="false" layout_width="-2" layout_height="-2" layout_marginTop="@0x7f07006f" layout_marginBottom="@0x7f07006f" layout_centerInParent="true" contentDescription="@0x7f100093" srcCompat="@0x7f0804ee" />
    </RelativeLayout>
    <RelativeLayout id="@0x7f090065" background="@:id/0x7f040199" clipChildren="false" layout_width="1dip" layout_height="-2" layout_weight="1065353216">
      <ImageView id="@0x7f090064" padding="@0x7f07006f" focusable="false" clickable="false" layout_width="-2" layout_height="-2" layout_marginTop="@0x7f07006f" layout_marginBottom="@0x7f07006f" layout_centerInParent="true" contentDescription="@0x7f100073" srcCompat="@0x7f0804e3" />
    </RelativeLayout>
    <RelativeLayout id="@0x7f090024" background="@:id/0x7f040199" clipChildren="false" layout_width="1dip" layout_height="-2" layout_weight="1065353216">
      <ImageView id="@0x7f090023" padding="@0x7f07006f" focusable="false" clickable="false" layout_width="-2" layout_height="-2" layout_marginTop="@0x7f07006f" layout_marginBottom="@0x7f07006f" layout_centerInParent="true" contentDescription="@0x7f100038" srcCompat="@0x7f0804d4" />
    </RelativeLayout>
    <RelativeLayout id="@0x7f09007a" background="@:id/0x7f040199" clipChildren="false" layout_width="1dip" layout_height="-2" layout_weight="1065353216">
      <ImageView id="@0x7f090079" padding="@0x7f07006f" focusable="false" clickable="false" clipChildren="false" layout_width="-2" layout_height="-2" layout_marginTop="@0x7f07006f" layout_marginBottom="@0x7f07006f" layout_centerInParent="true" contentDescription="@0x7f100080" />
    </RelativeLayout>
  </LinearLayout>
</LinearLayout>

源码

AXmlParser 可直接打印标准格式的文档。

参考

Android应用程序资源的编译和打包过程分析

最后

以上就是留胡子鸭子为你收集整理的Android 二进制 XML 文件解析Android 二进制 XML 文件解析的全部内容，希望文章能够帮你解决Android 二进制 XML 文件解析Android 二进制 XML 文件解析所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。

本图文内容来源于网友提供，作为学习参考使用，或来自网络收集整理，版权属于原作者所有。

本文分类：Android 逆向工程
浏览次数：112 次浏览
发布日期：2023-11-10 06:35:02
本文链接：https://www.kaopuke.com/article/k-p-k_13_u_23_o_14_fw_13__7__2_w.html

Android 二进制 XML 文件解析Android 二进制 XML 文件解析

概述

Android 二进制 XML 文件解析

文章目录

前言

XML 文件结构

XML Chunk Header

String Pool Chunk

Resource Ids Chunk

XML Content Chunk

ResXMLTree_node

Start Element Chunk

CData Chunk

End Element Chunk

End Namespace Chunk

Chunk Header Type

XML 文件解析

解析方法

XML Chunk Header

String Pool Chunk

Resource Ids Chunk

XML Content Chunk

Start Namespace Chunk

Start Element Chunk

CData Chunk

End Element Chunk

End Namespace Chunk

XML 文档输出

源码

参考

最后

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Resource Ids Chunk

XML Content Chunk

ResXMLTree_node

Start Element Chunk

CData Chunk

End Element Chunk

End Namespace Chunk

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