Android Mainline基础简介
作者：for_syq
关键要点
- Android Mainline 是通过模块化更新 Android 核心组件的框架，可能提高安全性。
- 允许通过 Google Play 系统更新分发模块，无需完整固件更新。
- 能简化厂商工作并减少碎片化，但覆盖范围有限。
什么是 Android Mainline？
Android Mainline 是 Google 在 Android 9（Pie）及以上版本中引入的一个框架，通过将 Android 系统的关键组件模块化，允许这些组件以独立模块（称为 Mainline 模块 或 APEX/ART 模块）的形式通过 Google Play 系统更新（Google Play System Updates）进行分发和更新，而无需完整的系统固件更新（OTA）。
- 引入时间：Android 9（2019）首次引入，Android 10（2019）正式扩展，Android 12（2021）及以后进一步完善。
其核心目标包括：
- 快速更新：让核心系统组件（如安全补丁、系统服务）能够快速推送，绕过设备制造商的漫长固件更新流程。
- 一致性：确保不同厂商的 Android 设备运行相同版本的核心组件，减少 Android 生态系统的碎片化问题。
- 安全性：通过及时更新关键组件，修复安全漏洞，保护用户数据。
- 简化厂商工作：降低设备制造商适配新 Android 版本的工作量，减轻开发负担。
Android Mainline 的工作原理
Android Mainline 的核心是通过将系统组件从传统的 Android 系统镜像（system.img）中剥离，封装为独立的可更新模块。这些模块可以通过 Google Play 商店或类似机制进行更新，主要机制包括以下几个方面：
(1) Mainline 模块类型
Mainline 模块分为两类：
| 类型 | 描述 | 存储位置 | 示例用途 |
|---|---|---|---|
| APEX 模块 | 封装原生代码、Java 代码、配置文件等的可更新容器 | /apex 分区，运行时挂载为独立文件系统 | 媒体编解码器、Wi-Fi 堆栈 |
| APK 模块 | 以传统 APK 形式分发的模块，通常包含 Java 代码 | /system 或 /data 分区 | 权限控制器 |
APEX（Android Pony EXpress）模块：
- 是一种安全的模块化容器，支持动态加载和更新，通常用于需要底层权限的核心组件，例如媒体编解码器、Wi-Fi 堆栈。
- 存储在
/apex分区，运行时挂载为只读文件系统，确保系统稳定性和安全性。
APK 模块：
- 以传统 APK 形式分发的模块，通常包含 Java 代码，适用于不需要底层权限的组件，例如权限控制器。
- 存储在
/system或/data分区，更新方式类似于普通应用。
(2) Google Play 系统更新
- Mainline 模块通过 Google Play 系统更新（Google Play System Updates）分发，类似于应用更新。
- 用户可以在设备设置中查看和安装这些更新（通常在“设置 > 安全 > Google Play 系统更新”）。
更新由 Google 直接推送，无需设备制造商介入，简化了更新流程。更新可能需要设备重启以应用（例如通过 A/B 分区机制减少中断），确保无缝体验。
(3) 模块化组件
截至 Android 15（2025），以下是一些常见的 Mainline 模块，部分模块因版本和设备而异：
| 类别 | 模块示例 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 核心系统服务 | 权限控制器（Permission Controller） | 管理应用权限 |
| 系统 UI（System UI） | 部分界面元素 | |
| 模块化系统组件（Module Metadata） | 管理其他模块的元数据 | |
| 媒体和连接 | 媒体编解码器（Media Codecs） | 音频/视频解码 |
| Wi-Fi 堆栈 | Wi-Fi 连接管理 | |
| 蓝牙堆栈 | 蓝牙协议和功能 | |
| 安全相关 | Conscrypt | 加密库 |
| DNS Resolver | 域名解析 | |
| 运行时和框架 | ART（Android Runtime） | 优化应用运行性能 |
| Runtime 模块 | 核心 Java 库 | |
| 其他 | Neural Networks API（NNAPI） | 机器学习支持 |
| Captive Portal Login | 公共 Wi-Fi 登录页面 |
这些模块的版本与 Android 版本解耦，允许在旧 Android 版本上运行新模块，增强向下兼容性。
官网各个模块详细信息https://source.android.google.cn/docs/core/ota/modular-system?hl=zh-cn
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