Android使用代理+接口实现插件化仿支付宝微信加载未安装的第三方应用apk

2024-06-23 05:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

插件化前言什么是插件化插件化发展历程为什么需要插件化插件化的难点插件化需要掌握的技术实践总体逻辑加载dex，res等资源文件生命周期管理插件Activity编写宿主Activity编写

前言

在上篇文章Android热修复与插件化之–ClassLoader(类加载器)详解和双亲委派模型以及如何自定义类加载器详细介绍了ClassLoader原理，为今天的插件化开发做了些铺垫；可能很多人没有接触过插件化，但是你的生活中肯定有用到过与插件化技术有关的应用，看下图

在这里插入图片描述

想必大家能看出来，图一是支付宝的应用界面，图二是微信的应用界面，这两个APP都集成了很多第三方应用，那你有没有想过它们是怎么集成这么多应用的呢？难道是将这么多应用的代码与主应用一起打包成APP？这想想感觉就不可能，这么多的代码和资源文件，这支付宝和微信的APK体积不得上天；难不成是需要用户手机里安装这些APP，然后跳转？这也是不对的，我们在使用的时候都是在主应用内跳转的；那它们到底是怎么做到的呢？这就涉及到今天所讲的插件化技术了

什么是插件化

有插件一般都会伴随着宿主的存在，宿主APK实现了一套插件的加载和管理的框架，它作为应用的主工程存在，插件APK是依附于宿主APK存在的

插件也称为Plug-in，或者add-in，俗称外挂，是宿主应用的功能扩展，对宿主来说可有可无，但是一定程度上能提高宿主应用的高可用性；插件化就是在Android开发领域，在不改变宿主应用的情况下，通过插件动态扩展应用功能，在运行时将功能植入到应用系统中

正因如此，支付宝微信等这些大厂的应用才能集成如此之多的第三方应用

插件化发展历程 2012年7月，AndroidDynamicLoader，大众点评，陶毅敏：思想是通过Fragment以及schema的方式实现的，这是一种可行的技术方案，但是还有限制太多，这意味这你的activity必须通过Fragment去实现，这在activity跳转和灵活性上有一定的不便，在实际的使用中会有一些很奇怪的bug不好解决，总之，这还是一种不是特别完备的动态加载技术。2013年，23Code，自定义控件的动态下载：主要利用 Java ClassLoader 的原理，可动态加载的内容包括 apk、dex、jar等。2014年初，Altas，阿里伯奎的技术分享：提出了插件化的思想以及一些思考的问题，相关资料比较少。2014年底，Dynamic-load-apk，任玉刚：动态加载APK，通过Activity代理的方式给插件Activity添加生命周期。2015年4月，OpenAltas/ACCD：Altas的开源项目，一款强大的Android非代理动态部署框架，目前已经处于稳定状态。2015年8月，DroidPlugin，360的张勇：DroidPlugin 是360手机助手在 Android 系统上实现了一种新的插件机制：通过Hook思想来实现，它可以在无需安装、修改的情况下运行APK文件,此机制对改进大型APP的架构，实现多团队协作开发具有一定的好处。2015年9月，AndFix，阿里：通过NDK的Hook来实现热修复。2015年11月，Nuwa，大众点评：通过dex分包方案实现热修复。2015年底，Small，林光亮：打通了宿主与插件之间的资源与代码共享。2016年4月，ZeusPlugin，掌阅：ZeusPlugin最大特点是：简单易懂，核心类只有6个，类总数只有13个2017年6月，VirtualAPK，滴滴开源了自研的插件化框架，该框架功能完备，支持Android四大组件，良好的兼容性，且入侵性较低为什么需要插件化

插件化技术听起来很美好，但是要注意的一个问题就是使用插件化技术的APP是不能在Google Play上线的，因为Google是禁止开发商这种行为的；为什么呢？防止开发商窃取用户隐私！想想你一个做闹钟的应用，通过Google应用商店审核用户安装后，通过插件化技术给自己的APP增加了额外的功能，这就有很大的风险了，接下来你想做什么Google就不能控制其风险了

再者说这种技术有点钻操作系统空子，与原生系统对着干的意思，但是在国内特殊环境下，却发展的挺火热的，有时还成为了一道技术面试的门槛，可能这就是XXX特色吧，为什么会这样呢？

第一个原因还是国内Android碎片化太严重，没有统一的应用分发市场，还有因为国内的信息政策，Google Play并不能起作用，也就谈不上对应用进行风险监测了；然后各大应用发布渠道良莠不齐，你懂的以前App是受到方法数的限制的（65535），通过插件化可以解决这一问题，但是Google后来推出了Multidex方案，即分包；如果你的应用仅仅只是为了突破65535，那不需要使用插件化，使用分包可以解决像上面说的支付宝微信，当然还有美团，滴滴等应用，它们的功能非常多，如果都将代码和资源都打包到一个APK中，显然这个APK的大小可能会突破用户承受的极限，如果将其中的很多功能通过插件动态下发可以解决这个问题动态控制功能使用情况，比如应用的某个功能模块突然出了bug或者因为什么政策需要停止使用，那就可以在线修改插件的使用权限，强制停止用户使用该插件的功能快速发布新功能，比如应用需要临时新增某项业务，这时候你的APP才刚升级，那再继续升级，显然对用户会是一个考验，同时该功能也不能及时的让用户使用到，使用插件化就可以做到可以按需加载不同的模块，实现灵活的功能配置，不同插件之间是相互独立的，可以很容易做到根据业务需求实现插件的热插拔插件化的难点插件与宿主间通信插件Activity的生命周期管理和组件注册插件APK中资源与代码的加载插件APK与宿主APK资源引用的冲突插件化需要掌握的技术 ClassLoader加载原理Android资源加载与管理Activity启动流程四大组件的加载与管理Java反射原理so库的加载原理Gradle打包原理清单文件的合并处理实践

这里在Andriod开发–如何实现组件化开发以及解决ButterKnife报错，了解一下文章的基础上继续开发；下面给出的插件化实现只是众多方案中的一种

场景介绍：首先用户安装了一个宿主APK，这里就仿微信了，在第四个tab页面，如下：在这里插入图片描述接着点击滴滴出行，这时候就需要去服务端下载滴滴APK到本地，然后加载对应页面

总体逻辑

接下来就进行实战了，首先以一幅图来展示下代码实现逻辑

在这里插入图片描述工程目录如图

在这里插入图片描述这里就把插件APK放在工程里一起开发了，主界面几个tab也是module，只不过是library形式

加载dex，res等资源文件

上图里说的很清楚了，加载一个APK需要加载dex文件，加载资源文件，所以就需要DexClassLoader，Resource，AssetManager等几个对象，所以就对封装一个APK加载对象，如下

public class PluginApk { private PackageInfo mPackageInfo; private DexClassLoader mClassLoader; private Resources mResources; private AssetManager mManager; public PluginApk(PackageInfo mPackageInfo, DexClassLoader mClassLoader, Resources mResources) { this.mPackageInfo = mPackageInfo; this.mClassLoader = mClassLoader; this.mResources = mResources; if (mResources != null) { mManager = mResources.getAssets(); } } }

接下来就需要创建PluginApk对象，定义一个插件管理类来实例化它

public class PluginManager { private static class Instance{ static final PluginManager INSTANCE = new PluginManager(); } private PluginManager() { } public static PluginManager getInstance(){ return Instance.INSTANCE; } private Context mContext; private PluginApk mPluginApk; public void init(Context context){ //避免单例对象引起内存泄漏 mContext = context.getApplicationContext(); } /** * 根据APK 路径实例化PluginApk对象 * @param path */ public void loadPluginApk(String path){ PackageInfo packageInfo = mContext.getPackageManager().getPackageArchiveInfo(path, PackageManager.GET_ACTIVITIES | PackageManager.GET_SERVICES); if (packageInfo == null) { return; } DexClassLoader classLoader = createDexClassLoader(path); AssetManager assetManager; try { assetManager = createAssetManager(path); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return; } Resources resources = createResource(assetManager); mPluginApk = new PluginApk(packageInfo,classLoader,resources); } public PluginApk getPluginApk(){ return mPluginApk; } /** * 创建访问插件APK dex文件的类加载器 * @param path * @return */ private DexClassLoader createDexClassLoader(String path) { /** * 在宿主APK的内部存储中的data/data/包名目录上创建一个文件夹，存放优化后的文件 */ File file = mContext.getDir("odex",Context.MODE_PRIVATE); return new DexClassLoader(path,file.getAbsolutePath(),null,mContext.getClassLoader()); } private AssetManager createAssetManager(String path) throws IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException { /** * AssetManager的构造方和addAssetPath方法都是hide的，需要使用反射构造 */ AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance(); Method method = AssetManager.class.getDeclaredMethod("addAssetPath",String.class); method.invoke(assetManager,path); return assetManager; } /** * 创建访问插件APK资源的Resource * @param assetManager * @return */ private Resources createResource(AssetManager assetManager) { Resources resources = mContext.getResources(); return new Resources(assetManager,resources.getDisplayMetrics(),resources.getConfiguration()); } } 生命周期管理

接下来就是加载Activity了，这里通过代理的形式加载插件Activity

public class ProxyActivity extends AppCompatActivity { private String mActivityClassName; private PluginApk mPluginApk; @Override protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); mActivityClassName = getIntent().getStringExtra("classname"); mPluginApk = PluginManager.getInstance().getPluginApk(); lunchActivity(); } private void lunchActivity() { if (mPluginApk == null) { throw new NullPointerException("未获取到插件APK"); } DexClassLoader classLoader = mPluginApk.getmClassLoader(); try { Class clazz = classLoader.loadClass(mActivityClassName); //将Activity加载到内存中了 Object o = clazz.newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }

但是这样加载进来的Activity并没有生命周期，所以就需要先定义一套规则，这样插件里的Activity才能进行生命周期方法的回调

规则如下

public interface IPluginActivity { //内部跳转 int FORM_INTERNAL = 1; //外部跳转 int FROM_EXTERNAL = 2; void attach(Activity proxyActivity); void onCreate(Bundle savedInstanceState); void onStart(); void onRestart(); void onResume(); void onPause(); void onStop(); void onDestroy(); void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) }

这样ProxyActivity就可以这样写了

public class ProxyActivity extends AppCompatActivity { private String mActivityClassName; private PluginApk mPluginApk; private IPluginActivity mIPluginActivity; @Override protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); mActivityClassName = getIntent().getStringExtra("classname"); mPluginApk = PluginManager.getInstance().getPluginApk(); lunchActivity(); } private void lunchActivity() { if (mPluginApk == null) { throw new NullPointerException("未获取到插件APK"); } DexClassLoader classLoader = mPluginApk.getmClassLoader(); try { Class clazz = classLoader.loadClass(mActivityClassName); //将Activity加载到内存中了 Object o = clazz.newInstance(); //判断要跳转到的插件Activity是否实现了规则接口 if (o instanceof IPluginActivity) { mIPluginActivity = (IPluginActivity) o; //赋予插件Activity上下文信息 mIPluginActivity.attach(this); Bundle bundle = new Bundle(); //表明是由宿主Activity跳转过去的 bundle.putInt("from",IPluginActivity.FROM_INTERNAL); //回调插件Activity的onCreate方法，使其具有生命周期回调 mIPluginActivity.onCreate(bundle); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } @Override protected void onStart() { //回调插件Activity的onStart方法 mIPluginActivity.onStart(); super.onStart(); } @Override protected void onRestart() { mIPluginActivity.onRestart(); super.onRestart(); } @Override protected void onResume() { mIPluginActivity.onResume(); super.onResume(); } @Override protected void onPause() { mIPluginActivity.onPause(); super.onPause(); } @Override protected void onStop() { mIPluginActivity.onStop(); super.onStop(); } @Override protected void onDestroy() { mIPluginActivity.onDestroy(); super.onDestroy(); } @Override protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) { mIPluginActivity.onActivityResult(requestCode,resultCode,data); super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data); } /** * 下面这三个对象当前Activity是不具备的 * 需要返回PluginApk对象的 * @return */ @Override public Resources getResources() { return mIPluginActivity == null ? super.getResources() : mPluginApk.getmResources(); } @Override public AssetManager getAssets() { return mIPluginActivity == null ? super.getAssets() : mPluginApk.getmManager(); } @Override public ClassLoader getClassLoader() { return mIPluginActivity == null ? super.getClassLoader() : mPluginApk.getmClassLoader(); } }

接下来还需要编写一个插件Activity的父类，以处理跳转过来的是宿主APK中的Activity还是插件APK中的Activity

public class PluginActivityImpl extends AppCompatActivity implements IPluginActivity { private int from = FROM_INTERNAL; //赋予当前Activity上下文 private Activity mProxyActivity; @Override public void attach(Activity proxyActivity) { mProxyActivity = proxyActivity; } @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { if (savedInstanceState != null) { from = savedInstanceState.getInt("from"); } if (from == FROM_INTERNAL) { super.onCreate(savedInstanceState); mProxyActivity = this; } } @Override public void setContentView(int layoutResID) { if (from == FROM_INTERNAL) { super.setContentView(layoutResID); } else { mProxyActivity.setContentView(layoutResID); } } @Override public View findViewById(int id) { if (from == FROM_INTERNAL) { return super.findViewById(id); } else { return mProxyActivity.findViewById(id); } } @Override public void onStart() { if (from == FROM_INTERNAL) { super.onStart(); } } @Override public void onRestart() { if (from == FROM_INTERNAL) { super.onRestart(); } } @Override public void onResume() { if (from == FROM_INTERNAL) { super.onResume(); } } @Override public void onPause() { if (from == FROM_INTERNAL) { super.onPause(); } } @Override public void onStop() { if (from == FROM_INTERNAL) { super.onStop(); } } @Override public void onDestroy() { if (from == FROM_INTERNAL) { super.onDestroy(); } } @Override public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) { if (from == FROM_INTERNAL) { super.onActivityResult(requestCode,resultCode,data); } } } 插件Activity编写

插件Activity需要继承PluginActivityImpl

package com.example.didi; import android.os.Bundle; import com.mango.library.plugin.PluginActivityImpl; public class DidiActivity extends PluginActivityImpl { @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); } } 宿主Activity编写

正常情况下是通过服务器下载需要执行的插件APK，我这里就从Assets目录获取apk文件模拟下载了

public static String copyAssetFile2APPCache(Context context,String fileName){ //获取应用内部存储中私有缓冲目录 data/data/包名/cache File cacheDir = context.getCacheDir(); if (cacheDir.exists()) { cacheDir.mkdirs(); } try { File outFile = new File(cacheDir,fileName); if (outFile.exists()) { return outFile.getAbsolutePath(); } else { BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(context.getResources().getAssets().open(fileName)); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(outFile)); int len; byte[] buff = new byte[1024*8]; while ((len = bis.read(buff)) != -1) { bos.write(buff,0,len); } bos.flush(); bis.close(); bos.close(); SharedPreferences sp = context.getSharedPreferences("APK",Context.MODE_PRIVATE); SharedPreferences.Editor editor = sp.edit(); editor.putBoolean("load",true); editor.putString("path",outFile.getAbsolutePath()); editor.commit(); return outFile.getAbsolutePath(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); return ""; } }

主要是将插件apk文件拷贝到私有缓存目录去，当然了也可以直接将插件apk放在SD卡上

然后在点击滴滴出行的时候再调用该方法

@Override public void onClick(View v) { super.onClick(v); SharedPreferences sp = getContext().getSharedPreferences("APK",Context.MODE_PRIVATE); boolean load = sp.getBoolean("load",false); if (load) { String path = sp.getString("path",""); intentActivity(path); } else { //模拟下载过程 new LoadApk().execute(); } } class LoadApk extends AsyncTask{ @Override protected String doInBackground(Void... voids) { return FileUtil.copyAssetFile2APPCache(getContext(),"didi.apk"); } @Override protected void onPostExecute(String path) { super.onPostExecute(path); intentActivity(path); } } private void intentActivity(String path){ Toast.makeText(getContext(),path,Toast.LENGTH_LONG).show(); if (TextUtils.isEmpty(path)) { } else { PluginManager.getInstance() .init(getContext()) .loadPluginApk(path);//如果插件APK是放在SD卡上，那这里的path就是文件路径，也就不需要上面的拷贝操作了 Intent intent = new Intent(getContext(),ProxyActivity.class); intent.putExtra("classname","com.example.didi.DidiActivity"); startActivity(intent); } }

接下来看看运行效果在这里插入图片描述

这样就从宿主APK成功加载一个未安装的APK中的Activity了

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