检测zip文件完整（进阶：APK文件渠道号）

朋友聊天讨论到一个问题，怎么检测zip的完整性。zip是我们常用的压缩格式，不管是Win/Mac/Linux下都很常用，我们做文件的下载也会经常用到，网络充满不确定性，对于多个小文件（比如配置文件）的下载，我们希望只发起一次连接，因为建立连接是很耗费资源的，即使现在http2.0可以对一条TCP连接进行复用，我们还是希望网络请求的次数越少越好，不管是对于稳定性还是成功失败的逻辑判断，都会有益处。

这个时候我们常用的其实就是把他们压缩成一个zip文件，下载下来之后解压就好了。

但很多时候zip会解压失败，如果我们的zip已经下载下来了，其实不存在没有访问权限的问题了，那原因除了空间不够之外，就是zip格式有问题了，zip文件为空或者只下载了一半。

这个时候就需要检测一下我们下载下来的zip是不是合法有效的zip了。

有这么几种思路：

1. 
   
2. 直接解压，抛异常表明zip有问题
   
3. 下载前得到zip文件的length，下载后检测文件大小
   
4. 使用md5或sha1等摘要算法，下载下来后做md5，然后比对合法性
   
5. 检测zip文件结尾的特殊编码格式，检测是否zip合法
   

这几种做法有利有弊，这里我们只看第4种。

我们讨论之前，可以大致了解一下zip的格式ZIP文件格式分析，我们关注的是End of central directory record，核心目录结束标记，每个zip只会出现一次。

我们可以看到，0x06054b50所在的位置其实是在zip.length减去22个字节，所以我们只需要seek到需要的位置，然后读4个字节看是否是0x06054b50，就可以确定zip是否完整。

下面是一个判断的代码

        //没有zip文件注释时候的目录结束符的偏移量
        private static final int RawEndOffset = 22;
        //0x06054b50占4个字节
        private static final int endOfDirLength = 4;
        //目录结束标识0x06054b50 的小端读取方式。
        private static final byte[] endOfDir = new byte[]{0x50, 0x4B, 0x05, 0x06};

        private boolean isZipFile(File file) throws IOException {
            if (file.exists() && file.isFile()) {
                if (file.length() <= RawEndOffset + endOfDirLength) {
                    return false;
                }
                long fileLength = file.length();
                RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");
                //seek到结束标记所在的位置
                randomAccessFile.seek(fileLength - RawEndOffset);
                byte[] end = new byte[endOfDirLength];
                //读取4个字节
                randomAccessFile.read(end);
                //关掉文件
                randomAccessFile.close();
                return isEndOfDir(end);
            } else {
                return false;
            }
        }

        /**
         * 是否符合文件夹结束标记
         */
        private boolean isEndOfDir(byte[] src) {
            if (src.length != endOfDirLength) {
                return false;
            }
            for (int i = 0; i < src.length; i++) {
                if (src[i] != endOfDir[i]) {
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }

有人可能注意到了，你上面写的结束标识明明是0x06054b50，为什么检测的时候是反着写的。这里就涉及到一个大端小端的问题，录音的时候也能会遇到大小端顺序的问题，反过来读就好了。

涉及到二进制的查看和编辑，我们可以使用010editor这个软件来查看文件的十六进制或者二进制，并且可以手动修改某个位置的二进制。

他的界面大致长这样子，小端显示的，我们可以看到我们要得到的06 05 4b 50，

我们看上面的表格里面最后一个表格里的 .ZIP file comment length(n) 和 .ZIP Comment ，意思是描述长度是两个字节，描述长度是n，表示这个长度是可变的。这个有啥作用呢？

其实就是给了一个可以写额外的描述数据的地方（.ZIP Comment），他的长度由前面的.ZIP file comment length(n)来控制。也就是zip允许你在它的文件结尾后面额外的追加内容，而不会影响前面的数据。描述文件的长度是两个字节，也就是一个short的长度，所以理论上可以寻址2^16^个位置。

举个例子：

修改之前：

修改之后



看上面两个文件，修改之前长度为0，我们把它改成2(注意大小端)，我们改成2，然后随便在后面追加两个byte，保存，打开修改之后的zip，发现是可以正常运行的，甚至我们可以在长度是2的基础上追加多个byte，其实还是可以打开的。

所以回到标题内容，其实apk就是zip，我们同样可以在apk的Comment后面追加内容，比如可以当做渠道来源，或者完成这样的需求：h5网页A上下载的需要打开某个ActivityA，h5网页B上下载的需要打开某个ActivityB。

原理还是上面的原理，写入渠道或者配置，读取apk渠道或者配置，做相应统计或者操作。

        //magic -> yocn
        private static final byte[] MAGIC = new byte[]{0x79, 0x6F, 0x63, 0x6E};
        //没有zip文件注释时候的目录结束符的偏移量
        private static final int RawEndOffset = 22;
        //0x06054b50占4个字节
        private static final int endOfDirLength = 4;
        //目录结束标识0x06054b50 的小端读取方式。
        private static final byte[] endOfDir = new byte[]{0x50, 0x4B, 0x05, 0x06};
        //注释长度占两个字节，所以理论上可以支持 2^16 个字节。
        private static final int commentLengthBytes = 2;
        //注释长度
        private static final int commentLength = 8;

        private boolean isZipFile(File file) throws IOException {
            if (file.exists() && file.isFile()) {
                if (file.length() <= RawEndOffset + endOfDirLength) {
                    return false;
                }
                long fileLength = file.length();
                RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "r");
                //seek到结束标记所在的位置
                randomAccessFile.seek(fileLength - RawEndOffset);
                byte[] end = new byte[endOfDirLength];
                //读取4个字节
                randomAccessFile.read(end);
                //关掉文件
                randomAccessFile.close();
                return isEndOfDir(end);
            } else {
                return false;
            }
        }

        /**
         * 是否符合文件夹结束标记
         */
        private boolean isEndOfDir(byte[] src) {
            if (src.length != endOfDirLength) {
                return false;
            }
            for (int i = 0; i < src.length; i++) {
                if (src[i] != endOfDir[i]) {
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }

        /**
         * zip(apk)尾追加渠道信息
         */
        private void write2Zip(File file, String channelInfo) throws IOException {
            if (isZipFile(file)) {
                long fileLength = file.length();
                RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");
                //seek到结束标记所在的位置
                randomAccessFile.seek(fileLength - commentLengthBytes);
                byte[] lengthBytes = new byte[2];
                lengthBytes[0] = commentLength;
                lengthBytes[1] = 0;
                randomAccessFile.write(lengthBytes);
                randomAccessFile.write(getChannel(channelInfo));
                randomAccessFile.close();
            }
        }

        /**
         * 获取zip(apk)文件结尾
         *
         * @param file 目标哦文件
         */
        private String getZipTail(File file) throws IOException {
            long fileLength = file.length();
            RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "r");
            //seek到magic的位置
            randomAccessFile.seek(fileLength - MAGIC.length);
            byte[] magicBytes = new byte[MAGIC.length];
            //读取magic
            randomAccessFile.read(magicBytes);
            //如果不是magic结尾，返回空
            if (!isMagicEnd(magicBytes)) return "";
            //seek到读到信息的offest
            randomAccessFile.seek(fileLength - commentLength);
            byte[] lengthBytes = new byte[commentLength];
            //读取渠道
            randomAccessFile.read(lengthBytes);
            randomAccessFile.close();
            char[] lengthChars = new char[commentLength];
            for (int i = 0; i < commentLength; i++) {
                lengthChars[i] = (char) lengthBytes[i];
            }
            return String.valueOf(lengthChars);
        }

        /**
         * 是否以魔数结尾
         *
         * @param end 检测的byte数组
         * @return 是否结尾
         */
        private boolean isMagicEnd(byte[] end) {
            for (int i = 0; i < end.length; i++) {
                if (MAGIC[i] != end[i]) {
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }

        /**
         * 生成渠道byte数组
         */
        private byte[] getChannel(String s) {
            byte[] src = s.getBytes();
            byte[] channelBytes = new byte[commentLength];
            System.arraycopy(src, 0, channelBytes, 0, commentLength);
            return channelBytes;
        }

      //读取源apk的路径
      public static String getSourceApkPath(Context context, String packageName) {
        if (TextUtils.isEmpty(packageName))
            return null;
        try {
            ApplicationInfo appInfo = context.getPackageManager().getApplicationInfo(packageName, 0);
                return appInfo.sourceDir;
            } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        return null;
    }

这里使用了一个魔数的概念，表明是否是写入了我们特定的渠道，只有写了我们特定渠道的基础上才会去读取，防止读到了没有写过的文件。

读取渠道的时候首先获取安装包的绝对路径。Android系统在用户安装app时，会把用户安装的apk拷贝一份到/data/apk/路径下，通过getSourceApkPath 可以获取该apk的绝对路径。如果使用rw可能会有权限问题，所以读取的时候只使用r就可以了。

参考：
ZIP文件格式分析
全民K歌增量升级方案