CN108875082B - 一种大容量数据读写处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种大容量数据读写处理方法及装置，方法包括：在进行大容量数据写入时，获取待写入的大容量数据，提取所述大容量数据中各键值key‑value，得到若干个key‑value数据；获取安卓安装包APK文件中签名分块为预设ID的目标数据；若所述目标数据中存在当前key‑value数据对应的键key，则将当前key‑value数据的key替换所述目标数据的key；若所述目标数据中不存在当前key‑value数据对应的键key，将当前key‑value数据的key添加至所述目标数据中。本发明实施例在写入大容量数据时，通过提取大容量数据的各key‑value，并将各key‑value替换或添加至目标数据中，能够大大减小一次写入时的数据容量，不会造成内存溢出，同时不影响正常验证签名时的动态数据写入。
Description
技术领域
本发明实施例涉及计算机技术领域，具体涉及一种大容量数据读写处理方法及装置。
背景技术
APK(安卓安装包)签名方案v2是在Android 7.0(Nougat)中引入的一种全文件签名方案，能提供更快的应用安装时间、对未授权APK文件的更改提供更多保护，更安全快捷。与v1签名不同的是，v2签名方案会对APK的内容进行哈希处理和签名，然后将生成的“APK签名分块”插入到APK中。在验证期间，v2签名方案会将APK文件视为Blob，并对整个文件进行签名检查。对APK进行的任何修改(包括对ZIP元数据进行的修改)都会使APK签名作废。这种形式的APK验证不仅速度要快得多，而且能够发现更多种未经授权的修改。新的签名格式向后兼容，因此，使用这种新格式签名的APK可在更低版本的Android设备上进行安装(会直接忽略添加到APK的额外数据)，但前提是这些APK还带有v1签名。
对APK进行v2签名后，其APK格式对比如图1所示，其中除了APK Signing Block，其他区域都是受保护的，若对这些区域进行修改，v2签名方案检查时会出错，验证不通过。在v2签名分块中，包含多个“ID-值”对，所采用的封装方式有助于更轻松地在APK中找到该分块。APK的v2签名会存储为一个“ID-值”对，其中ID为0x7109871a，其格式如下(所有数字字段均采用小端字节序)：
现有技术中在已经进行过v2签名的APK文件中插入相应数据，而不影响APK的签名验证，用于找到APK文件中Central Directory的位置，其原理是通过End of centraldirectory record(EOCD)的格式进行数据分析比对得到的。其EOCD的格式如下表所示：
| Offset | Bytes | Description |
| 0 | 4 | End of central directory signature＝0x06054b50 |
| 4 | 2 | number of this disk |
| 6 | 2 | Disk where central directory starts |
| 8 | 2 | Number of central directory records on this disk |
| 10 | 2 | Total number of central directory records |
| 12 | 4 | Size of central directory(bytes) |
| 16 | 4 | Offset of start of central directory,relative to start of archive |
| 20 | 2 | Comment length(n) |
| 22 | n | Comment |
由EOCD格式可知，offset为16的4个字节中，存放了Central Directory的起始位置。
该方法是通过Central Directory的位置，得到v2签名分块的起始位置及内容。由于APK Signing Block后紧接着就是Central Directory，一旦确定了Central Directory的起始位置，通过APK Signing Block的格式，就可以得到APK Signing Block的起始位置及其内容，可以很方便的存入小量数据，但是一旦要存入的数据量过大，在Android手机上运行时，就有很大可能造成内存溢出异常，因为存入的数据是通过封装成String后再得到byte数组，由于String的长度有限制，造成数据过大时，直接出错；存入/读取数据时，都会将全部的APK Signing Block内容读取到缓存中，当数据量多的时候，就容易造成内存溢出，无法对大容量数据进行正常写入。
发明内容
由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种大容量数据读写处理方法及装置。
第一方面，本发明实施例提出一种大容量数据读写处理方法，包括：
在进行大容量数据写入时，获取待写入的大容量数据，提取所述大容量数据中各键值key-value，得到若干个key-value数据；
获取安卓安装包APK文件中签名分块为预设ID的目标数据；
若所述目标数据中存在当前key-value数据对应的键key，则将当前key-value数据的key替换所述目标数据的key；
若所述目标数据中不存在当前key-value数据对应的键key，将当前key-value数据的key添加至所述目标数据中。
可选地，所述方法还包括：
在进行大容量数据读取时，获取所述签名分块的起始位置和总长度，以及所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度，并根据所述签名分块的起始位置和总长度、所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度读取各key-value数据。
可选地，所述方法还包括：
在进行大容量数据写入时，若判断获知所述大容量数据为文件格式，则将所述大容量数据划分为若干个预设容量的小容量数据，依次添加各小容量数据至所述目标数据中。
可选地，所述方法还包括：
根据当前待写入的分块数据计算数据变化量和插入数据的起始位置和结束位置，根据所述数据变化量更新所述签名分块的总长度，并在所述插入数据的起始位置插入当前待写入的分块数据；
其中，所述当前待写入的分块数据包括当前key-value数据或当前小容量数据。
第二方面，本发明实施例还提出一种大容量数据读写处理装置，包括：
数据提取模块，用于在进行大容量数据写入时，获取待写入的大容量数据，提取所述大容量数据中各键值key-value，得到若干个key-value数据；
数据获取模块，用于获取安卓安装包APK文件中签名分块为预设ID的目标数据；
数据替换模块，用于若所述目标数据中存在当前key-value数据对应的键key，则将当前key-value数据的key替换所述目标数据的key；
数据添加模块，用于若所述目标数据中不存在当前key-value数据对应的键key，将当前key-value数据的key添加至所述目标数据中。
可选地，所述装置还包括：
数据读取模块，用于在进行大容量数据读取时，获取所述签名分块的起始位置和总长度，以及所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度，并根据所述签名分块的起始位置和总长度、所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度读取各key-value数据。
可选地，所述装置还包括：
文件写入模块，用于在进行大容量数据写入时，若判断获知所述大容量数据为文件格式，则将所述大容量数据划分为若干个预设容量的小容量数据，依次添加各小容量数据至所述目标数据中。
可选地，所述装置还包括：
数据写入模块，用于根据当前待写入的分块数据计算数据变化量和插入数据的起始位置和结束位置，根据所述数据变化量更新所述签名分块的总长度，并在所述插入数据的起始位置插入当前待写入的分块数据；
其中，所述当前待写入的分块数据包括当前key-value数据或当前小容量数据。
第三方面，本发明实施例还提出一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述方法。
第四方面，本发明实施例还提出一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行上述方法。
由上述技术方案可知，本发明实施例在写入大容量数据时，通过提取大容量数据的各key-value，并将各key-value替换或添加至目标数据中，能够大大减小一次写入时的数据容量，不会造成内存溢出，同时不影响正常验证签名时的动态数据写入。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的签名前后APK格式的对比示意图；
图2为本发明一实施例提供的一种大容量数据读写处理方法的流程示意图；
图3为本发明另一实施例提供的一种大容量数据读写处理方法的流程示意图；
图4为本发明一实施例提供的一种大容量数据读取处理方法的流程示意图；
图5为本发明又一实施例提供的一种大容量数据读写处理方法的流程示意图；
图6为本发明一实施例提供的一种大容量数据读写处理装置的结构示意图；
图7为本发明一实施例提供的电子设备的逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
图2示出了本实施例提供的一种大容量数据读写处理方法的流程示意图，包括：
S201、在进行大容量数据写入时，获取待写入的大容量数据，提取所述大容量数据中各键值key-value，得到若干个key-value数据。
其中，所述大容量数据为容量大于预设值的数据，例如大于100M的数据为大容量数据。
具体地，大容量数据中包括多个key及其对应的key-value和数据。
S202、获取安卓安装包APK文件中签名分块为预设ID的目标数据。
其中，所述预设ID为预先设定的ID，例如0x71777777。
S203、若所述目标数据中存在当前key-value数据对应的键key，则将当前key-value数据的key替换所述目标数据的key。
S204、若所述目标数据中不存在当前key-value数据对应的键key，将当前key-value数据的key添加至所述目标数据中。
举例来说，参见图3，得到要写入的key-value数据后，从APK文件中得到签名分块中的ID为0x71777777的数据(该ID中存放key-value的值)，判断该ID是否存在：若存在，判断key值是否存在：若存在，将待APK中的值替换为待写入的值；若不存在，则将该key-value加入到原有数据中。在原有的ID为0x71777777的起始索引处替换数据，startPos＝有的ID为0x71777777的起始索引，endPos＝ID为0x71777777的结束索引+1；若不存在该ID，则在startPos＝endPos＝Central Directory的位置-24的位置插入数据。将处理过的数据与APK中的数据进行对比，得到数据长度变化量changeLength。替换v2签名块中的长度值，包括v2签名快的总长度(header和footer)、以及EOCD中的Central Directory的起始索引。由于这几个值的长度固定，只需要根据changeLength调整即可。并在指定位置插入数据。
本实施例在写入大容量数据时，通过提取大容量数据的各key-value，并将各key-value替换或添加至目标数据中，能够大大减小一次写入时的数据容量，不会造成内存溢出，同时不影响正常验证签名时的动态数据写入。
进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述方法还包括：
S205、在进行大容量数据读取时，获取所述签名分块的起始位置和总长度，以及所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度，并根据所述签名分块的起始位置和总长度、所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度读取各key-value数据。
举例来说，参见图4，得到签名分块的起始位置以及总长度后，根据得到的签名分块的起始位置以及总长度解析出各个ID-值，并将结果存放到IdValueEntity，以便后面对APK文件进行读取。该实体类共有三个参数，如下表所示:
| 字段 | 说明 |
| id | ID-值的ID |
| startIndex | ID-值的value的开始索引 |
| length | ID-值的value的 |
根据不同ID得到不同类型的数据。若ID为0x71777777，则读取key-value的值，这时从APK文件中得到byte数组后，将其通过json对象进行解析，得到key-value的值；若ID为0x71777778，则读取存放在APK中的字节流，这时由于文件数据可能会很大，所以以缓存形式以此读取数据，并将其写入到文件中。
进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述方法还包括：
S206、在进行大容量数据写入时，若判断获知所述大容量数据为文件格式，则将所述大容量数据划分为若干个预设容量的小容量数据，依次添加各小容量数据至所述目标数据中。
举例来说，如图5所示，得到要写入的文件路径后，从APK文件中得到签名分块中的ID为0x71777778的数据(该ID中存放文件的字节流)，判断该ID是否存在：若存在该ID，在原有的ID为0x71777778的起始索引处替换数据，startPos＝有的ID为0x71777778的起始索引，endPos＝ID为0x71777778的结束索引+1，数据长度变化量changeLength＝待写入的文件长度-原有的值长度；若不存在该ID，则在startPos＝endPos＝Central Directory的位置-24的位置插入数据，数据长度变化量changeLength＝文件的长度；替换v2签名块中的长度值，包括v2签名快的总长度(header和footer)、以及EOCD中的Central Directory的起始索引，由于这几个值的长度固定，只需要根据changeLength调整即可；并在指定位置插入文件数据。
进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述方法还包括：
S207、根据当前待写入的分块数据计算数据变化量和插入数据的起始位置和结束位置，根据所述数据变化量更新所述签名分块的总长度，并在所述插入数据的起始位置插入当前待写入的分块数据。
其中，所述当前待写入的分块数据包括当前key-value数据或当前小容量数据。
本实施例能在已经进行v2签名的APK文件中，以不影响其正常验证签名的前提下，动态写入数据(key-value对以及文件)，写入数据后的APK文件不用重新签名即可使用。
图6示出了本实施例提供的一种大容量数据读写处理装置的结构示意图，所述装置包括：数据提取模块601、数据获取模块602、数据替换模块603和数据添加模块604，其中：
所述数据提取模块601用于在进行大容量数据写入时，获取待写入的大容量数据，提取所述大容量数据中各键值key-value，得到若干个key-value数据；
所述数据获取模块602用于获取安卓安装包APK文件中签名分块为预设ID的目标数据；
所述数据替换模块603用于若所述目标数据中存在当前key-value数据对应的键key，则将当前key-value数据的key替换所述目标数据的key；
所述数据添加模块604用于若所述目标数据中不存在当前key-value数据对应的键key，将当前key-value数据的key添加至所述目标数据中。
具体地，所述数据提取模块601在进行大容量数据写入时，获取待写入的大容量数据，提取所述大容量数据中各键值key-value，得到若干个key-value数据；所述数据获取模块602获取安卓安装包APK文件中签名分块为预设ID的目标数据；所述数据替换模块603若所述目标数据中存在当前key-value数据对应的键key，则将当前key-value数据的key替换所述目标数据的key；所述数据添加模块604若所述目标数据中不存在当前key-value数据对应的键key，将当前key-value数据的key添加至所述目标数据中。
本实施例在写入大容量数据时，通过提取大容量数据的各key-value，并将各key-value替换或添加至目标数据中，能够大大减小一次写入时的数据容量，不会造成内存溢出，同时不影响正常验证签名时的动态数据写入。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述装置还包括：
数据读取模块，用于在进行大容量数据读取时，获取所述签名分块的起始位置和总长度，以及所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度，并根据所述签名分块的起始位置和总长度、所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度读取各key-value数据。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述装置还包括：
文件写入模块，用于在进行大容量数据写入时，若判断获知所述大容量数据为文件格式，则将所述大容量数据划分为若干个预设容量的小容量数据，依次添加各小容量数据至所述目标数据中。
进一步地，在上述装置实施例的基础上，所述装置还包括：
数据写入模块，用于根据当前待写入的分块数据计算数据变化量和插入数据的起始位置和结束位置，根据所述数据变化量更新所述签名分块的总长度，并在所述插入数据的起始位置插入当前待写入的分块数据；
其中，所述当前待写入的分块数据包括当前key-value数据或当前小容量数据。
本实施例所述的大容量数据读写处理装置可以用于执行上述方法实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。
参照图7，所述电子设备，包括：处理器(processor)701、存储器(memory)702和总线703；
其中，
所述处理器701和存储器702通过所述总线703完成相互间的通信；
所述处理器701用于调用所述存储器702中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (12)
1.一种大容量数据读写处理方法，其特征在于，包括：
在进行大容量数据写入时，获取待写入的大容量数据，提取所述大容量数据中各键值key-value，得到若干个key-value数据；
获取安卓安装包APK文件中签名分块为预设ID的目标数据；
若所述目标数据中存在当前key-value数据对应的键key，则将当前key-value数据的key替换所述目标数据的key；
若所述目标数据中不存在当前key-value数据对应的键key，将当前key-value数据的key添加至所述目标数据中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在进行大容量数据读取时，获取所述签名分块的起始位置和总长度，以及所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度，并根据所述签名分块的起始位置和总长度、所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度读取各key-value数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在进行大容量数据写入时，若判断获知所述大容量数据为文件格式，则将所述大容量数据划分为若干个预设容量的小容量数据，依次添加各小容量数据至所述目标数据中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据当前待写入的分块数据计算数据变化量和插入数据的起始位置和结束位置，根据所述数据变化量更新所述签名分块的总长度，并在所述插入数据的起始位置插入当前待写入的分块数据；
其中，所述当前待写入的分块数据包括当前key-value数据或当前小容量数据。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据当前待写入的分块数据计算数据变化量和插入数据的起始位置和结束位置，根据所述数据变化量更新所述签名分块的总长度，并在所述插入数据的起始位置插入当前待写入的分块数据；
其中，所述当前待写入的分块数据包括当前key-value数据。
6.一种大容量数据读写处理装置，其特征在于，包括：
数据提取模块，用于在进行大容量数据写入时，获取待写入的大容量数据，提取所述大容量数据中各键值key-value，得到若干个key-value数据；
数据获取模块，用于获取安卓安装包APK文件中签名分块为预设ID的目标数据；
数据替换模块，用于若所述目标数据中存在当前key-value数据对应的键key，则将当前key-value数据的key替换所述目标数据的key；
数据添加模块，用于若所述目标数据中不存在当前key-value数据对应的键key，将当前key-value数据的key添加至所述目标数据中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
数据读取模块，用于在进行大容量数据读取时，获取所述签名分块的起始位置和总长度，以及所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度，并根据所述签名分块的起始位置和总长度、所述签名分块中各ID的起始位置和ID的值长度读取各key-value数据。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
文件写入模块，用于在进行大容量数据写入时，若判断获知所述大容量数据为文件格式，则将所述大容量数据划分为若干个预设容量的小容量数据，依次添加各小容量数据至所述目标数据中。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
数据写入模块，用于根据当前待写入的分块数据计算数据变化量和插入数据的起始位置和结束位置，根据所述数据变化量更新所述签名分块的总长度，并在所述插入数据的起始位置插入当前待写入的分块数据；
其中，所述当前待写入的分块数据包括当前key-value数据或当前小容量数据。
10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
数据写入模块，用于根据当前待写入的分块数据计算数据变化量和插入数据的起始位置和结束位置，根据所述数据变化量更新所述签名分块的总长度，并在所述插入数据的起始位置插入当前待写入的分块数据；
其中，所述当前待写入的分块数据包括当前key-value数据。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至5任一所述的方法。
12.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行如权利要求1至5任一所述的方法。
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