iOS 底层原理 文章汇总

Apple提供的常规打包方式主要是由Xcode支持的，下面展开来聊聊

Xcode打包

Xcode的打包主要分为两步：

• Archive：对target进行编译、归档，生成.xcarchive 文件
• Export：对生成的.xcarchive 文件进行进一步的处理，生成不同渠道的ipa包，进行分发

Archive编译归档

Archive主要是对target进行编译、归档，生成.xcarchive 文件。可在Xcode -> Window -> Organizer -> Archives中查看

archive_01.jpg

archive_02

archive_03

这里所说的归档，主要就对项目源码进行编译后，再将编译生成的各种文件、资源、记录统一封装到一个文件中，便于管理和回溯。

随机选择一个.xcarchive文件，点击show in Finder，可以看到一个.xcarchive 后缀的文件

xcarchive_01.jpg

xcarchive_02.jpg

这个.xcarchive文件包含了应用、符号表信息以及其他的资源，可以右键 -> 显示包内容进行查看，主要包含以下文件：

xcarchive文件类型

• BCSymbolMaps：Xcode 对 BitCode 符号表进行混淆（Symbol Hiding）后生成的对照表，和 dSYM 文件会一一对应

• dSYMs：存储此次编译的符号表（debug symbols），用来符号化解析崩溃堆栈

• info.plist： 项目target的配置文件

• Products：存储此次编译生成的的 App 包（.app）。虽然这个文件包含了App 运行需要的可执行文件以及其它资源，但是和最终用户下载的版本会有所不同。后续的 export 操作会对其进行进一步处理。

• SCMBlueprint：如果 Xcode 打开了版本管理（Preferences -> Source Control -> Enable Source Control），SCMBlueprint 文件夹会存储此次编译的版本控制信息，包括使用的 git 版本、仓库、分支等。如果需要回溯此次编译的源码版本，可以在这个文件中找到对应的信息。

• SwiftSupport：在 Target 的 Build Settings 中打开了ALWAYS_EMBED_SWIFT_STANDARD_LIBRARIES，此次编译使用的 Swift 版本对应的标准库文件（.dylib）会被放到这个文件夹中。发布App时，也会被复制到ipa bundle中。在iOS 12.2及以上，swift的ABI趋于稳定，已经不用再自带链接库了，因此ipa包节省了一定的体积

Export打包分发

Export主要是的对生成的.xcarchive 文件进行进一步的处理，生成不同渠道的ipa包，进行分发，Organize -> Archive文件 -> Distribute App

Export_01

这里对应4种分发渠道：AppStore、Ad Hoc、Enterprise和Development，然后一步步往下操作即可。

Export_02.jpg

以上4中渠道对应的打包method分别是app-store、ad-hoc、enterprise、development，可以在导出的文件夹中ExportOptions.plist文件看到对应参数，如下所示

method参数.jpg

最终Export导出的文件夹中主要包含以下4种文件

导出ipa的文件夹内容.jpg

• DistributionSummary.plist：包含ipa所支持的架构、bitcode、证书、embeddedBinaries（非系统的动态库相关）、entitlements（apns环境、application-identifier等）、profile等相关信息

• ExportOptions.plist：ipa包导出的配置文件，主要包含包导出方式、签名方式、App Developer team的id等

• MIStore.ipa：应用的ipa包，包含了App所需的签名、二进制包、资源等

• Packaging.log：打包相关的日志

如果想要查看ipa中的内容，可以将.ipa改成.zip，然后解压，也可使用命令解压
zip -0 -y -r myAppName.ipa Payload/，其中是.app的文件，查看其包内容，主要包含以下几部分

• MachO可执行文件：具体的介绍可查看iOS逆向 12：Mach-O文件（上）和iOS逆向 12：Mach-O文件（下）
• 签名文件：App 的签名信息会被放到 _CodeSignature 文件夹中。
• info.plist：存储 App 主要信息的 plist 文件也会被一并打包到 ipa 中。
• entitlements：App包含的相关权限，在这个文件中通过 xml 的格式将这些授权记录下来，例如Push notifications、App Group等
• App Plugins：如果App实现了 App Extension扩展，扩展的包会以 .appex 的后缀存储在 PlugIns 文件夹中，随着App的安装一起安装到用户手机上
• 链接库：App 运行所需要的各种链接库会被放入 Frameworks 文件夹。
• 资源文件：App 运行需要的各种资源文件也是 ipa 体积的大头。常见的有
  • 各种多媒体资源：图片、音视频
  • xib 文件：.nib.storyboardc
  • 各种打包的资源 .bundle
  • 其它类型的资源：字体、数据库、证书等等

除了Xcode自带的工具application loader上传ipa，还可以通过Transporter上传。Transporter可以以简单轻松的方式将内容交付到Apple，提供如下功能：

• 只需要将ipa包拖放到Transporter中即可开始使用
• 同时验证和上传多个文件以快速交付
• 查看交付进度（警告、错误和交付日志），以便快速修复交付问题
• 查看历史交付记录（包含日期、时间）

所以，综上所述，通过Xcode提供的打包方式比较繁琐，需要人为操作许多步骤，那么我们是否可以通过其他的方式进行简化呢？答案是当然可以呀。

简化打包操作的方式的主要有两种

• Shell打包脚本
• Jenkins部署自动打包

这里我们主要介绍Shell打包脚本的方式，主要分为以下几步

• 配置打包相关的名称：.xcworkspace的名字、scheme名称、编译方式、打包方式、profile文件、bundleID等
• 配置打包的相关路径：导出路径、archive文件路径、ipa文件路径、ExportOptions.plist文件路径
• 清理工程：通过xcodebuild clean清理
• 编译：通过xcodebuild archive编译、归档工程
• 导出ipa：通过xcodebuild命令将.xcarchive导出为ipa文件
• 校验并上传AppStore：如果是AppStore的包，通过xcrun altool校验并上传AppStore

使用方式：进入podfile所在目录，在终端执行.sh文件，例如：sh xxxx.sh

具体的shell脚本如下（注：使用时，需要自行填充其中的xxxxx所在的脚本代码）

#!/bin/bash

# 前提：enterprise打包时，需要切换到 企业账户 及 BundleID

# 使用方法:
# step1: 将该脚本放在工程的根目录下（跟.xcworkspace文件or .xcodeproj文件同目录）
# step2: 根据情况修改下面的参数
# step3: 打开终端，执行脚本。（输入sh，然后将脚本文件拉到终端，会生成文件路径，然后enter就可）

echo "-----------开始执行脚本-----------"

# =============项目自定义部分(自定义好下列参数后再执行该脚本)=================== #
echo "请选择打包方式 ? [1:enterprise_debug 2:enterprise_release 3:ad_hoc 4:app_store]"

read number
while([[ $number != 1 ]] && [[ $number != 2 ]] && [[ $number != 3 ]] && [[ $number != 4 ]])
do
echo "Error! Should enter 1 or 2 or 3 or 4"
echo "请选择打包方式 ? [ 1:enterprise_debug 2:enterprise_release 3:ad_hoc 4:app_store]"
read number
done

#-----------脚本配置信息-----------
# .xcworkspace的名字，必填
workspace_name="xxxxx"

# 指定项目的scheme名称（也就是工程的target名称），必填
scheme_name="xxxxx"

# 指定要打包编译的方式 : Release,Debug。一般用Release。必填
build_configuration="Release"

# method，打包的方式。方式分别为 development, ad-hoc 。必填
method="enterprise"

#  下面两个参数只是在手动指定Pofile文件的时候用到，如果使用Xcode自动管理Profile,直接留空就好
# (跟method对应的)mobileprovision文件名，需要先双击安装.mobileprovision文件.手动管理Profile时必填
# mobileprovision_name="9d8c7290-4345-4ebf-82d4-a74cab2ea40b"
mobileprovision_name=""

# 项目的bundleID，手动管理Profile时必填
bundle_identifier=""
# if [[ $number == 1 ]]; then
#     bundle_identifier="com.mi.global.sho"
# else
#     bundle_identifier="com.mi.global.shop"
# fi

# 每次编译后是否Build自动加1,
# 可以修改该常量的值,以决定编译后还是打包后Build自动加1
# #  0: 每次打包后Build自动加1  
# #  1: 每次编译后Build自动加1  
DEBUG_ENVIRONMENT_SYMBOL=0


# 根据选项配置不同的包
if [ $number == 1 ];then 
build_configuration="Debug"
method="enterprise"
DEBUG_ENVIRONMENT_SYMBOL=1
elif [[ $number == 2 ]]; then
build_configuration="Release"
method="enterprise"
DEBUG_ENVIRONMENT_SYMBOL=1
elif [[ $number == 3 ]]; then
build_configuration="Release"
method="ad-hoc"
DEBUG_ENVIRONMENT_SYMBOL=1
else 
build_configuration="Release"
method="app-store"
DEBUG_ENVIRONMENT_SYMBOL=1
fi

echo "--------------------脚本配置参数检查--------------------"
echo "\033[33;1mworkspace_name = ${workspace_name}"
echo "scheme_name = ${scheme_name}"
echo "build_configuration = ${build_configuration}"
echo "bundle_identifier = ${bundle_identifier}"
echo "method = ${method}"
echo "mobileprovision_name = ${mobileprovision_name} \033[0m"

# =======================脚本的一些固定参数定义(无特殊情况不用修改)====================== #
# 获取当前脚本所在目录
script_dir="$( cd "$( dirname "$0"  )" && pwd  )"
# 工程根目录
project_dir=$script_dir

# 指定输出导出文件夹路径
export_path="$project_dir/Build"
# 指定输出归档文件路径
export_archive_path="$export_path/$scheme_name.xcarchive"
# 指定输出ipa文件夹路径
export_ipa_path="$export_path/"
# 指定导出ipa包需要用到的plist配置文件的路径
export_options_plist_path="$project_dir/ExportOptions.plist"

echo "--------------------脚本固定参数检查--------------------"
echo "\033[33;1mproject_dir = ${project_dir}"
echo "export_path = ${export_path}"
echo "export_archive_path = ${export_archive_path}"
echo "export_ipa_path = ${export_ipa_path}"
echo "export_options_plist_path = ${export_options_plist_path}\033[0m"

# =======================自动打包部分(无特殊情况不用修改)====================== #
echo "------------------------------------------------------"
echo "\033[32m开始构建项目  \033[0m"
# 进入项目工程目录
cd ${project_dir}

# 指定输出文件目录不存在则创建
if [ -d "$export_path" ];
then rm -rf "$export_path"
fi

/usr/bin/xcrun xcodebuild -UseNewBuildSystem=YES -xcconfig InnerXcconfig/innerInner/tt.xcconfig

# 编译前清理工程
xcodebuild clean -workspace ${workspace_name}.xcworkspace \
                 -scheme ${scheme_name} \
                 -configuration ${build_configuration}

xcodebuild archive -workspace ${workspace_name}.xcworkspace \
                   -scheme ${scheme_name} \
                   -configuration ${build_configuration} \
                   -archivePath ${export_archive_path}

#  检查是否构建成功
#  xcarchive 实际是一个文件夹不是一个文件所以使用 -d 判断
if [ -d "$export_archive_path" ] ; then
    echo "\033[32;1m项目构建成功 ? ? ?  \033[0m"
else
    echo "\033[31;1m项目构建失败 ? ? ?  \033[0m"
    exit 1
fi
echo "------------------------------------------------------"

echo "\033[32m开始导出ipa文件 \033[0m"

# 先删除export_options_plist文件
if [ -f "$export_options_plist_path" ] ; then
    #echo "${export_options_plist_path}文件存在，进行删除"
    rm -f $export_options_plist_path
fi

# 根据参数生成export_options_plist文件
/usr/libexec/PlistBuddy -c  "Add :method String ${method}"  $export_options_plist_path
/usr/libexec/PlistBuddy -c  "Add :provisioningProfiles:"  $export_options_plist_path
/usr/libexec/PlistBuddy -c  "Add :provisioningProfiles:${bundle_identifier} String ${mobileprovision_name}"  $export_options_plist_path
/usr/libexec/PlistBuddy -c  "Add :compileBitcode bool NO" $export_options_plist_path


xcodebuild  -exportArchive \
            -archivePath ${export_archive_path} \
            -exportPath ${export_ipa_path} \
            -exportOptionsPlist ${export_options_plist_path} \
            -allowProvisioningUpdates

# 检查文件是否存在
if [ -f "$export_ipa_path/$scheme_name.ipa" ] ; then
    echo "\033[32;1m导出 ${scheme_name}.ipa 包成功 ?  ?  ?   \033[0m"
    open $export_path
else
    echo "\033[31;1m导出 ${scheme_name}.ipa 包失败 ? ? ?     \033[0m"
    exit 1
fi

# 删除export_options_plist文件（中间文件）
if [ -f "$export_options_plist_path" ] ; then
    #echo "${export_options_plist_path}文件存在，准备删除"
    rm -f $export_options_plist_path
fi

# 输出打包总用时
echo "\033[36;1m使用AutoPackageScript打包总用时: ${SECONDS}s \033[0m"
echo "------------------------------------------------------"

# AppStore上传到xxx
if [ $number == 4 ];then 
        # 将包上传AppStore  
        ipa_path="$export_ipa_path/$scheme_name.ipa"
        # 上传AppStore的密钥ID、Issuer ID
        api_key="xxxxx"
        issuer_id="xxxxx"

    echo "--------------------AppStore上传固定参数检查--------------------"
    echo "ipa_path = ${ipa_path}"
    echo "api_key = ${api_key}"
    echo "issuer_id = ${issuer_id}"

# 校验 + 上传 方式1
    # # 校验指令
    # cnt0=`xcrun altool --validate-app -f ${ipa_path} -t ios --apiKey ${api_key} --apiIssuer ${issuer_id} --verbose`
    # echo $cnt0
    # cnt=`echo $cnt0 | grep “No errors validating archive” | wc -l`

    # if [ $cnt = 1 ] ; then
    #     echo "\033[32;1m校验IPA成功?  ?  ? \033[0m"
    #     echo "------------------------------------------------------"
    #     cnt0=`xcrun altool --upload-app -f ${ipa_path} -t ios --apiKey ${api_key} --apiIssuer ${issuer_id} --verbose"`
    #     echo $cnt0
    #     cnt=`echo $cnt0 | grep “No errors uploading” | wc -l`
    #     if [ $cnt = 1 ] ; then
    #         echo "\033[32;1m上传IPA成功?  ?  ? \033[0m"
    #         echo "------------------------------------------------------"
            
    #     else
    #         echo "\033[32;1m上传IPA失败? ? ?   \033[0m"
    #         echo "------------------------------------------------------"
    #     fi
    # else
    #     echo "\033[32;1m校验IPA失败? ? ?   \033[0m"
    #     echo "------------------------------------------------------"
    # fi

# 校验 + 上传 方式2
    # 验证
    validate="xcrun altool --validate-app -f ${ipa_path} -t ios --apiKey ${api_key} --apiIssuer ${issuer_id} --verbose"
    echo "running validate cmd" $validate
    validateApp="$($validate)"
    if [ -z "$validateApp" ]; then
        echo "\033[32m校验IPA失败? ? ?   \033[0m"
        echo "------------------------------------------------------"
    else
        echo "\033[32m校验IPA成功?  ?  ?  \033[0m"
        echo "------------------------------------------------------"
        
        # 上传
        upload="xcrun altool --upload-app -f ${ipa_path} -t ios --apiKey ${api_key} --apiIssuer ${issuer_id} --verbose"
        echo "running upload cmd" $upload
        uploadApp="$($upload)"
        echo uploadApp
        if [ -z "$uploadApp" ]; then
            echo "\033[32m传IPA失败? ? ?   \033[0m"
            echo "------------------------------------------------------"
        else
            echo "\033[32m上传IPA成功?  ?  ? \033[0m"
            echo "------------------------------------------------------"
        fi

    fi

fi

exit 0

这里额外补充下xcodebuild、xcrun命令的知识:

xcodebuild
用于编译xcode中的projects和workspaces,可通过man xcodebuild查看文档

iOS_lowlevel_38_01_12.jpg

常见的命令格式如下：

• 清理工程：

xcodebuild clean -workspace [xcworkspace路径] \
                -scheme [scheme名称] \
                -configuration [编译方式Release或Debug]

• 编译工程

xcodebuild archive -workspace [xcworkspace路径] \
                   -scheme [scheme名称]\
                   -configuration [编译方式Release或Debug] \
                   -archivePath [.xcarchive文件路径]

• 导出ipa

xcodebuild  -exportArchive \
            -archivePath [.xcarchive文件路径] \
            -exportPath [.ipa文件路径] \
            -exportOptionsPlist [ExportOptions.plist文件路径] \
            -allowProvisioningUpdates

xcrun
用于运行或定位开发工具以及属性，也可以通过man xcrun查看具体文档

xcrun文档.jpg

常见的命令格式如下：

• 校验ipa

xcrun altool --validate-app -f [.ipa的路径] -t ios --apiKey [api_key] --apiIssuer [issuer id] --verbose

• 上传ipa到AppStore

xcrun altool --upload-app -f [.ipa的路径] -t ios --apiKey [api_key] --apiIssuer [issuer id] --verbose

其中上传所需的api key 和 issuer id需要在AppStore Connect中配置和获取。使用具有账户管理权限的账号登陆App Store Connect 选择 用户与访问 >密钥 查询信息:issuser和apiKey(密钥 ID)，如下所示，

密钥.jpg

并将公钥下载到本地，并将下载好的p8文件保存到需要放到一个固定目录下

P8文件放入以下文件中

./private_keys
~/private_keys
~/.private_keys
~/.appstoreconnect/private_keys

除了使用xcrun altool上传ipa，我们还可以使用Transpoter，但相对来说，Shell脚本更方便，实现了本地自动化打包上传。

综上所述，shell脚本打包整体流程如下

shell脚本打包流程图示