尝试进行 Android 开发

本教程将引导您首次尝试 Android 操作系统开发。

Android 开发设置

在下载和构建 Android 源代码的 main 分支之前，请确保您的硬件满足必要的要求，并已正确安装必需的软件。您还应熟悉以下术语：

Git
Git 是一个免费的开源分布式版本控制系统。Android 使用 Git 执行本地操作，例如建立分支、提交、对比差异、修改。如需 Git 学习帮助，请参阅 Git 文档。
Repo
Repo 是 Git 的 Python 封装容器，可简化跨多个 Git 仓库执行复杂操作的过程。Repo 不会取代 Git 来执行所有版本控制操作，只会让复杂的 Git 操作更易于完成。 Repo 使用清单文件将 Git 项目汇总到 Android 超级项目中。
清单文件
清单文件是一个 XML 文件，用于指定 Android 源代码中的各个 Git 项目在 AOSP 源代码树中的放置位置。

满足硬件要求

您的开发工作站应该达到或超出以下硬件要求：

  • 一个 64 位 x86 系统。

  • 如果要检出和构建代码，至少需要 400 GB 可用磁盘空间（250 GB 空间用于检出代码 + 150 GB 空间用于构建代码）。

  • 至少 64 GB RAM。Google 使用 72 核机器和 64 GB RAM 来构建 Android。采用此硬件配置时，一个完整的 Android build 大约需要 40 分钟；Android 增量 build 大约需要几分钟的时间。相比之下，使用 6 核机器和 64 GB RAM 构建一个完整 build 大约需要 6 个小时。

满足操作系统要求

开发工作站必须运行采用 GNU C 库 (glibc) 2.17 或更高版本的任何 64 位 Linux 发行版。

安装必需的软件包

如需安装 Ubuntu 18.04 或更高版本所需的软件包，请运行以下命令：

sudo apt-get install git-core gnupg flex bison build-essential zip curl zlib1g-dev libc6-dev-i386 x11proto-core-dev libx11-dev lib32z1-dev libgl1-mesa-dev libxml2-utils xsltproc unzip fontconfig

安装必需的软件

您必须先安装 OpenJDK、Make、Python 3 和 Repo，然后才能使用 AOSP。Android 的 AOSP 主分支附带预构建版本的 OpenJDK、Make 和 Python 3，因此不需要额外的安装步骤。下一部分介绍了如何安装 Repo。

安装 Repo

请按以下步骤安装 Repo：

  1. 下载当前软件包信息：

    sudo apt-get update

  2. 运行以下命令以安装 Repo 启动器：

    sudo apt-get install repo

    Repo 启动器会提供一个 Python 脚本，该脚本可以初始化检出，并可以下载完整的 Repo 工具。

    如果成功，请跳至第 4 步。

  3. （可选）使用以下一系列命令手动安装 Repo：

    export REPO=$(mktemp /tmp/repo.XXXXXXXXX)
curl -o ${REPO} https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo
gpg --recv-keys 8BB9AD793E8E6153AF0F9A4416530D5E920F5C65
curl -s https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo.asc | gpg --verify - ${REPO} && install -m 755 ${REPO} ~/bin/repo

    前三个命令会设置一个临时文件，将 Repo 下载到该文件中，并验证提供的密钥是否与所需的密钥匹配。如果这些命令运行成功，则最后一个命令会安装 Repo 启动器。

  4. 验证 Repo 启动器版本：

    repo version

    输出应指示版本为 2.4 或更高版本，例如：

    repo launcher version 2.45

下载 Android 源代码

Android 源代码位于由 Google 托管的一组 Git 仓库中。每个 Git 仓库都包含 Android 源代码的完整历史记录，其中包括对源代码的更改以及更改时间。如需下载 Android 源代码，请执行以下操作：

  1. 导航到您的主目录：

    cd ~

  2. 在其中创建一个本地工作子目录：

    mkdir aosp

  3. 前往该目录：

    cd aosp

  4. 初始化 AOSP 代码库源代码主分支（默认）：

    repo init --partial-clone -b main -u https://android.googlesource.com/platform/manifest

  5. 输入或接受您的 Git 凭据（名称、电子邮件地址）。

  6. 同步源代码：

    repo sync -c -j8

    如果您在下载期间遇到任何问题，请参阅排查并解决同步问题。

构建代码

如需构建代码，请执行以下操作：

  1. 在您的工作目录中，获取 envsetup.sh 脚本的源代码以设置构建环境：

    source build/envsetup.sh

  2. 使用 lunch 命令指定要构建的目标设备类型。目标是指设备组合，例如特定型号或外形规格。 指定此目标：

    lunch aosp_cf_x86_64_phone-trunk_staging-userdebug

    您应该会看到目标和构建环境的概要：

    ============================================
PLATFORM_VERSION_CODENAME=VanillaIceCream
PLATFORM_VERSION=VanillaIceCream
PRODUCT_INCLUDE_TAGS=com.android.mainline
TARGET_PRODUCT=aosp_arm
TARGET_BUILD_VARIANT=eng
TARGET_ARCH=arm
TARGET_ARCH_VARIANT=armv7-a-neon
TARGET_CPU_VARIANT=generic
HOST_OS=linux
HOST_OS_EXTRA=Linux-6.5.13-1rodete2-amd64-x86_64-Debian-GNU/Linux-rodete
HOST_CROSS_OS=windows
BUILD_ID=AOSP.MAIN
OUT_DIR=out
============================================

  3. 构建目标：

    m

第一次构建预计需要几个小时。后续构建所需的时间会大大减少。 build 的输出会显示在 $OUT_DIR 中。

启动 Cuttlefish

Cuttlefish 是用于测试 build 的 Android 模拟器。

  1. 运行以下命令来下载、构建和安装主机 Debian 软件包：

    sudo apt install -y git devscripts equivs config-package-dev debhelper-compat golang curl
git clone https://github.com/google/android-cuttlefish
cd android-cuttlefish
for dir in base frontend; do
pushd $dir
# Install build dependencies
sudo mk-build-deps -i
dpkg-buildpackage -uc -us
popd
done
sudo dpkg -i ./cuttlefish-base_*_*64.deb || sudo apt-get install -f
sudo dpkg -i ./cuttlefish-user_*_*64.deb || sudo apt-get install -f
sudo usermod -aG kvm,cvdnetwork,render $USER
sudo reboot

    重新启动操作会触发安装其他内核模块，并会应用 udev 规则。

  2. 启动 Cuttlefish：

    launch_cvd --daemon

  3. 在网络浏览器中前往 https://localhost:8443，以连接到 Cuttlefish 设备。系统随即会显示您的搭载 Android 的虚拟设备。

更改

按照以下示例更改列表更新源代码。

  1. 从检出分支的根目录（aosp/ 目录）导航至 frameworks/native Git 项目：

    cd frameworks/native

  2. 使用以下命令启动临时项目：

    repo start <some-name> .

  3. 使用编辑器在以下位置修改 SurfaceFlinger.cpp：

    aosp/frameworks/native/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp

  4. 找到以下行：

    void SurfaceFlinger::updateColorMatrixLocked() {

  5. 在 updateColorMatrixLocked() 的开头添加以下代码行：

    mClientColorMatrix = mat4(vec4{1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f}, vec4{0.0f, -1.0f, 0.0f, 0.0f},
                          vec4{0.0f, 0.0f, -1.0f, 0.0f}, vec4{0.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f});

  6. 构建代码：

    m

  7. 在设备上更新 build：

    adb root
adb remount -R
adb root
adb sync
adb reboot

  8. 验证您是否在所选设备上看到类似于图 1 的颜色变化。

    成功更改颜色的示例

    图 1. 成功更改颜色之后的屏幕外观

修正测试

Codelab 的这个部分利用了一个示例测试，该测试位于源代码树中，并且已经失败。

如需运行、调试和修正测试，请按以下说明操作：

  1. 运行以下命令：

    atest DevCodelabTest

    测试失败。

  2. 检查失败的测试的堆栈轨迹：

    STACKTRACE:
java.lang.AssertionError
 at org.junit.Assert.fail(Assert.java:87)
 at org.junit.Assert.assertTrue(Assert.java:42)
 at org.junit.Assert.assertTrue(Assert.java:53)
 at android.test.example.devcodelab.DevCodelabTest.testHelloWorld(DevCodelabTest.java:29)

    堆栈轨迹的最后一行显示了失败的测试 (testHelloWorld)。此测试位于名为 DevCodelabTest.java 的文件中。

  3. 如需确定要修正的测试的位置，请将 WORKING_DIRECTORY/platform_testing/tests/example/devcodelab/src/ 附加到堆栈轨迹的最后一行（包括测试文件的名称）。因此，android.test.example.devcodelab.DevCodelabTest 会变为 WORKING_DIRECTORY/platform_testing/tests/example/devcodelab/src/android/test/example/devcodelab/DevCodelabTest.java。

  4. 修改 platform_testing/tests/example/devcodelab/src/android/test/example/devcodelab/DevCodelabTest.java，并将 Assert.assertTrue(false) 替换为 Assert.assertTrue(true)

  5. 再次运行测试以验证您是否解决了问题：

    atest DevCodelabTest

上传代码以备审核

Repo 将 git clone 之类的命令捆绑在一起以同时用于众多 Git 代码库（或项目），让 Git 更加简单易用。

如需对 Git 中的项目进行代码审核，请使用基于网络的代码审核系统 Gerrit。

  1. 假设您在 frameworks/native 项目中进行了更改，请运行以下命令来上传更改：

    cd frameworks/native
repo start codelab .
git add .
git commit

  2. 对于提交消息，请输入以下代码：

    Android codelab change
Test: manual atest

  3. 上传更改：

    repo upload

    如果上传成功，您会看到大致如下的消息：

    Upload project frameworks/native/ to remote branch main:
 branch codelab ( 1 commit, Wed Aug 7 09:32:33 2019 -0700):
        ff46b36d android codelab change
to https://android-review.googlesource.com/ (y/N)? y
remote: Processing changes: refs: 1, new: 1, done
remote:
remote: SUCCESS
remote:
remote:   https://android-review.googlesource.com/c/platform/frameworks/native/+/1098432 android codelab change [NEW]
remote:
To https://android-review.googlesource.com/platform/frameworks/native
* [new branch]          codelab -> refs/for/main

在 Gerrit 中查看您的变更

如需在 Gerrit 中查看您的更改，请前往终端中的链接输出。该链接类似于以下内容：

https://android-review.googlesource.com/c/platform/frameworks/native/+/1098432

还原更改

通常，在测试以及审核和批准后，您会在 Gerrit 中提交更改并将更改合并到代码库中。 然而在此 Codelab 中，请还原您的工作：

  1. 在 Gerrit 中，点击 Abandon。

  2. 放弃 frameworks/native 项目目录（或其子目录）中的相关临时分支：

    repo abandon codelab .

  3. 还原对测试文件所做的更改。由于您没对测试更改运行 repo start、git commit 和 repo upload，因此可以重置文件本身。假设您位于 aosp/platform_testing directory 中，请使用以下命令重置文件：

    git reset HEAD tests/example/devcodelab/src/android/test/example/devcodelab/DevCodelabTest.java
git checkout .

以上就是 Android 平台开发入门 Codelab 的全部内容。

获取帮助

如果您在学习此 Codelab 期间遇到错误，请通过任意页面底部的问题跟踪器链接报告这些错误。若有疑问，请发送至 android-building 群组。

输入 ps -A | grep crosvm 以查看 crosvm 是否已在运行。如果 crossvm 正在运行，请输入 stop_cvd || true 或 kill crosvm 进程，并附上进程 PID。