前言
手把手讲解系列文章,是我写给各位看官,也是写给我自己的。
文章可能过分详细,但是这是为了帮助到尽量多的人,毕竟工作5,6年,不能老吸血,也到了回馈开源的时候.
这个系列的文章:
1、用通俗易懂的讲解方式,讲解一门技术的实用价值
2、详细书写源码的追踪,源码截图,绘制类的结构图,尽量详细地解释原理的探索过程
3、提供Github 的 可运行的Demo工程,但是我所提供代码,更多是提供思路,抛砖引玉,请酌情cv
4、集合整理原理探索过程中的一些坑,或者demo的运行过程中的注意事项
5、用gif图,最直观地展示demo运行效果如果觉得细节太细,直接跳过看结论即可。
本人能力有限,如若发现描述不当之处,欢迎留言批评指正。
学到老活到老,路漫漫其修远兮。与众君共勉 !
引子
用过微信支付宝的人应该都知道,其中有很多功能,都是可以灵活配置的,比如,支付宝里面,可以用“淘票票”来买电影票,还可以购买火车票飞机票,,甚至还有“饿了么”外卖,如果细细去数的话,这些杂七杂八的功能,加起来可能有几十上百个了。
试想,这么多小功能,代码都写在支付宝里面,支付宝会不会爆炸 o(╯□╰)o !那支付宝的开发者如何做到这些功能的集成呢?
插件化开发。Demo地址
支付宝 app本身更像是一个 “ 空壳 ”,里面可以搭载很多小功能,这些小功能都是以"插件"的形式存在,支持小功能的灵活配置,用户不想要某个功能,可以不显示出来。
插件化开发是当下大型app必备的一项技术,不可不学。
鸣谢
感谢 大佬 "潇湘夜雨" 提供的Demo
感谢 享学课堂alvin老师 的的热心帮助
正文大纲
1.插件化开发的核心难点
2.插件化所需的技术理论基础
3.核心难点的解决方案
4.核心代码结构
5.如何使用Demo
6.最终效果展示
正文
1.插件化开发的核心难点
根据引子中所说,支付宝中各种各样的功能,都是插件形式存在的,那么具体是如何存在?
我们所说的插件
,其实是apk文件,即xxx.apk
;
插件化开发的套路: 外壳app module + 多个插件Module + 插件框架层library module
- 外壳app 负责整个app的外部架构,并且给插件提供入口组件(比如,用一个
button
作为“余额宝”的入口,点击button
,进入“余额宝” );- 多个插件Module,负责分开开发各个功能。严格来说,每个功能必须可以单独运行,也必须支持集成到外壳
app
时运行。- 插件框架层library module, 所有插件化的核心代码,都集中到这里。并且这个
library
要同时被外壳app
和插件module
引用.
文字描述不够直观?
看下图:
那么现在很清晰了,插件化开发的难点,就是如何让外壳app,启动插件apk中的Activity.
既然给出了demo的代码架构,那就顺便给出github地址了:Demo
2.插件化所需的技术理论基础
可能从上面的代码架构上看,这项技术并不是很复杂,但是也是需要一定的技术基础的,不然出一点小问题,一脸懵逼,无从查起就很尴尬了.
学习插件化开发,首先要了解
1.
Activity
是如何启动的.
在我们自己的Activity
里,开启另一个Activity
,使用startActivity
即可,但是startActivity
之后,系统做了什么?
开始追踪源码(源码追踪基于SDK 28 - 9.0):
我们通常通常启动Activity,一般都是在Activity中 使用startActivity(intent),像下面这样
public class MainActivity extends AppCompatActivity(){
private void xxxx(){
Intent i = new Intent(this,XXXActivity.class);
startActivity(i);
}
}
那么,startActivity到底做了什么,点进去看找到下面的代码:
@Override
public void startActivity(Intent intent, @Nullable Bundle options) {
if (options != null) {
startActivityForResult(intent, -1, options);
} else {
// Note we want to go through this call for compatibility with
// applications that may have overridden the method.
startActivityForResult(intent, -1);
}
}
继续,追踪这两个startActivityForResult,直接到下面的代码:
public void startActivityForResult(@RequiresPermission Intent intent, int requestCode,
@Nullable Bundle options) {
if (mParent == null) {
options = transferSpringboardActivityOptions(options);
Instrumentation.ActivityResult ar =
mInstrumentation.execStartActivity(
this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,
intent, requestCode, options);//注意看这里,mInstrumentation.execStartActivity
if (ar != null) {
mMainThread.sendActivityResult(
mToken, mEmbeddedID, requestCode, ar.getResultCode(),
ar.getResultData());
}
if (requestCode >= 0) {
···
mStartedActivity = true;
}
cancelInputsAndStartExitTransition(options);
// TODO Consider clearing/flushing other event sources and events for child windows.
} else {
if (options != null) {
mParent.startActivityFromChild(this, intent, requestCode, options);
} else {
// Note we want to go through this method for compatibility with
// existing applications that may have overridden it.
mParent.startActivityFromChild(this, intent, requestCode);
}
}
}
mInstrumentation.execStartActivity
在这里被执行,
然而另一个分支mParent
不为空时,会执行mParent.startActivityFromChild
那么追踪它startActivityFromChild
,
public void startActivityFromChild(@NonNull Activity child, @RequiresPermission Intent intent,
int requestCode, @Nullable Bundle options) {
options = transferSpringboardActivityOptions(options);
Instrumentation.ActivityResult ar =
mInstrumentation.execStartActivity(
this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, child,
intent, requestCode, options);//然而,这里还是执行了mInstrumentation.execStartActivity
if (ar != null) {
mMainThread.sendActivityResult(
mToken, child.mEmbeddedID, requestCode,
ar.getResultCode(), ar.getResultData());
}
cancelInputsAndStartExitTransition(options);
}
然而,这里还是执行了mInstrumentation.execStartActivity
,
综上所述,startActivity,最终都会执行到mInstrumentation.execStartActivity
,
那么继续跟踪这个execStartActivity:
public ActivityResult execStartActivity(
Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
...省略一大段...
try {
intent.migrateExtraStreamToClipData();
intent.prepareToLeaveProcess(who);
int result = ActivityManager.getService()//这个不就是大名鼎鼎的AMS么
.startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
requestCode, 0, null, options);
checkStartActivityResult(result, intent);
} catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("Failure from system", e);
}
return null;
}
注意这里有一个
ActivityManager.getService()
,其实他就是安卓里大名鼎鼎的AMS(ActivityManagerService
),负责对 Android四大组件(activity
,service
,broadcast
,contentProvider
)的管理,包括启动,生命周期管理等.
Activity里面startActivity的追踪就到这里。
PS:其实,Activity不只是可以在Activity里启动,还可以使用 getApplicationContext().startActivity(),有兴趣的可以去追踪一下,最终结论还是一样,都会执行AMS的startActivity.
结论:
我们通常在自己的XXXActivity里调用startActivity之后,最终会执行AMS的startActivity,从而让启动的那个Activity具有生命周期.
那么,如果只是new 一个 Activity实例,它会不会具有生命周期呢?显而易见了.
2. apk包(其实是压缩包)里的各个文件各自的作用
在androidStudio
里,运行app,或者gradle
执行assemble
命令可以生成apk
文件,那么,我们解压apk
文件之后,它里面的各种内部文件,各自都起到了什么作用呢?
请看下图
这里我们发现了这么几个东西:
classes.dex 工程里面的java源码编译打包而成.
classes.dex文件,包含了这个apk的所有java类,那么我们拿到了这个dex文件,就有能力反射创建其中的类对象.
用AndroidStudio可以看到其内容:
res目录 所有的资源文件
外壳app 通过资源包,可以拿到包里面的任意资源,当然,前提是,宿主要创建对应资源包的Resources
对象.resources.arsc res下所有资源的映射
META-INF app签名的一些东西
AndroidManifest.xml 清单文件
3.核心难点的解决方案
了解了上面的技术基础,那么现在摆出解决方案:
外壳app,作为一个"宿主"。插件apk中的所有东西,无论是classes.dex里的类,还是res资源,都是"宿主"之外的东西,那么宿主要想使用自己身外的类和资源,需要解决3个问题:
1. 取得插件中的Activity的Class
解决方案 ==> 使用DexClassLoader.它是专门加载外部apk的类加载器.
2. 取得插件中的资源
解决方案 ==> 使用hook技术,创建只属于外部插件的Resouces资源管理器.
3. 反射创建了插件中的Activity对象,但是它是没有生命周期的,不能像使用宿主自身的Activity一样拥有完整的生命周期.如果不理解,请回去看 “2.插件化所需的技术理论基础”
解决方案 ==> 使用 代理Activity
作为真正插件Activity的"傀儡".
4.核心代码结构 这是Demo地址
以demo为样板进行细节讲解,下图是demo的项目结构:
可以看到,外壳app很简单,唯一要说明的就是插件apk,我放置在src/main/assets目录,只是为了演示demo方便.
- MyApp.java ,只做了一件事,
PluginManager.getInstance().init(this);
,对PluginManager进行初始化并且赋予上下文.- MainActivity.java 只做了两件事,
- 将asssets里面的apk文件,通过工具类AssetUtil的copyAssetToCache方法,拷贝到了app的缓存目录下,然后使用PluginManager去加载这个apk.
String path = AssetUtil.copyAssetToCache(MainActivity.this, "plugin_module-debug.apk"); PluginManager.getInstance().loadPluginApk(path);
- 跳转到代理Activity,并且传入真正要跳的目标Activity的name.
// 先跳到代理Activity,由代理Activity展示真正的Activity内容 Intent intent = new Intent(MainActivity.this, ProxyActivity.class); intent.putExtra(PluginApkConst.TAG_CLASS_NAME, PluginManager.getInstance().getPackageInfo().activities[0].name); startActivity(intent);
这里涉及到了
PluginManager
类,下一小节详述.
插件module十分简单,它的作用,就是生成插件apk,对它进行编译打包,取得apk文件即可。
两个重点:
- 插件中的所有Activity,必须都集成来自plugin_lib的
PluginBaseActivity
,只有继承了,才具有插件化特征,能够被外壳app执行startActivity成功跳转.- 插件内部的Activity跳转,上下文,必须使用
PluginBaseActivity
的proxy
变量.
前面两个module都很简单,那么核心技术在哪里?
插件框架层代码,是插件化开发技术的核心。这个module要同时被外壳app和插件module引用.其中,3个技术要点:
- PluginManager类
它是一个单例,负责读取插件apk的内容,并且创建出专属于插件
的类加载器DexClassLoader
,资源管理器Resources
,以及包信息PackageInfo
并 用public get方法公开出去。
public class PluginManager {
//应该是单例模式,因为一个宿主app只需要一个插件管理器对象即可
private PluginManager() {
}
private volatile static PluginManager instance;//volatile 保证每一次取的instance对象都是最新的
public static PluginManager getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (PluginManager.class) {
if (instance == null) {
instance = new PluginManager();
}
}
}
return instance;
}
private Context mContext;//上下文
private PackageInfo packageInfo;//包信息
private DexClassLoader dexClassLoader;//类加载器
private Resources resources;//资源包
public void init(Context context) {
mContext = context.getApplicationContext();//要用application 因为这是单例,直接用Activity对象作为上下文会导致内存泄漏
}
/**
* 从插件apk中读出我们所需要的信息
*
* @param apkPath
*/
public void loadPluginApk(String apkPath) {
//先拿到包信息
packageInfo = mContext.getPackageManager().getPackageArchiveInfo(apkPath, PackageManager.GET_ACTIVITIES);//只拿Activity
if (packageInfo == null)
throw new RuntimeException("插件加载失败");//如果apkPath是传的错的,那就拿不到包信息了,下面的代码也就不用执行
//类加载器,DexClassLoader专门负责外部dex的类
File outFile = mContext.getDir("odex", Context.MODE_PRIVATE);
dexClassLoader = new DexClassLoader(apkPath, outFile.getAbsolutePath(), null, mContext.getClassLoader());
//创建AssetManager,然后创建Resources
try {
AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
Method method = AssetManager.class.getDeclaredMethod("addAssetPath", String.class);
method.invoke(assetManager, apkPath);
resources = new Resources(assetManager,
mContext.getResources().getDisplayMetrics(),
mContext.getResources().getConfiguration());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
//把这3个玩意公开出去
public PackageInfo getPackageInfo() {
return packageInfo;
}
public DexClassLoader getDexClassLoader() {
return dexClassLoader;
}
public Resources getResources() {
return resources;
}
}
- ProxyActivity类
它作为一个代理,一个傀儡,宿主能够通过它,来间接地管理真正插件Activity的生命周期.
那它是如何间接管理真正Activity的生命周期?用类似下面的代码:
public void ProxyActivity extends Activity{
@Override
protected void onStart() {
iPlugin.onStart();//iPlugin是插件Activity实现的接口,前面用IPlugin将插件Activity对象接收了
super.onStart();
}
}
然而,ProxyActivity的onCreate另有玄机
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
realActivityName = getIntent().getStringExtra(PluginApkConst.TAG_CLASS_NAME);//宿主,将真正的跳转意图,放在了这个参数className中,
//拿到realActivityName,接下来的工作,自然就是展示出真正的Activity
try {// 原则,反射创建RealActivity对象,但是,去拿这个它的class,只能用dexClassLoader
Class<?> realActivityClz = PluginManager.getInstance().getDexClassLoader().loadClass(realActivityName);
Object obj = realActivityClz.newInstance();
if (obj instanceof IPlugin) {//所有的插件Activity,都必须是IPlugin的实现类
iPlugin = (IPlugin) obj;
Bundle bd = new Bundle();
bd.putInt(PluginApkConst.TAG_FROM, IPlugin.FROM_EXTERNAL);
iPlugin.attach(this);
iPlugin.onCreate(bd);//反射创建的插件Activity的生命周期函数不会被执行,那么,就由ProxyActivity代为执行
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
前面PluginManager返回了专属于插件
的类加载器DexClassLoader
,资源管理器Resources
,那么这个ProxyActivity真正展示的是插件的Activity内容,就要使用插件自己的类加载器和资源管理器了.
@Override
public ClassLoader getClassLoader() {
ClassLoader classLoader = PluginManager.getInstance().getDexClassLoader();
return classLoader != null ? classLoader : super.getClassLoader();
}
@Override
public Resources getResources() {
Resources resources = PluginManager.getInstance().getResources();
return resources != null ? resources : super.getResources();
}
注意,前方大坑,
public class ProxyActivity extends Activity{}
,我的ProxyActivity
继承的是android.app.Activity
,而不是android.support.v7.app.AppCompatActivity
,这是因为,AppCompatActivity
会检测上下文context,从而导致空指针.
至于更深层的原因,有兴趣的大佬可以继续挖掘,没兴趣的话直接用android.app.Activity
就完事了.
- IPlugin接口和PluginBaseActivity类
插件module中也许不只一个Activity,我们启动插件Activity之后,插件内部如果需要跳转,仍然要遵守插件化
的规则,那就给他们创建一个共同的父类PluginBaseActivity.
IPlugin 接口
/**
* 插件Activity的接口规范
*/
public interface IPlugin {
int FROM_INTERNAL = 0;//插件单独测试时的内部跳转
int FROM_EXTERNAL = 1;//宿主执行的跳转逻辑
/**
* 给插件Activity指定上下文
*
* @param activity
*/
void attach(Activity activity);
// 以下全都是Activity生命周期函数,
// 插件Activity本身 在被用作"插件"的时候不具备生命周期,由宿主里面的代理Activity类代为管理
void onCreate(Bundle saveInstanceState);
void onStart();
void onResume();
void onRestart();
void onPause();
void onStop();
void onDestroy();
void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data);
}
PluginBaseActivity 抽象类
/**
* 插件Activity的基类,插件中的所有Activity,都要继承它
*/
public abstract class PluginBaseActivity extends AppCompatActivity implements IPlugin {
private final String TAG = "PluginBaseActivityTag";
protected Activity proxy;//上下文
//这里基本上都在重写原本Activity的函数,因为 要兼容“插件单独测试” 和 "集成到宿主整体测试",所以要进行情况区分
private int from = IPlugin.FROM_INTERNAL;//默认是“插件单独测试”
@Override
public void attach(Activity proxyActivity) {
proxy = proxyActivity;
}
@Override
public void onCreate(Bundle saveInstanceState) {
if (saveInstanceState != null)
from = saveInstanceState.getInt(PluginApkConst.TAG_FROM);
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.onCreate(saveInstanceState);
proxy = this;//如果是从内部跳转,那就将上下文定为自己
}
}
@Override
public void onStart() {
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.onStart();
} else {
Log.d(TAG, "宿主启动:onStart()");
}
}
@Override
public void onResume() {
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.onResume();
} else {
Log.d(TAG, "宿主启动:onResume()");
}
}
@Override
public void onRestart() {
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.onRestart();
} else {
Log.d(TAG, "宿主启动:onRestart()");
}
}
@Override
public void onPause() {
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.onPause();
} else {
Log.d(TAG, "宿主启动:onPause()");
}
}
@Override
public void onStop() {
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.onStop();
} else {
Log.d(TAG, "宿主启动:onStop()");
}
}
@Override
public void onDestroy() {
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.onDestroy();
} else {
Log.d(TAG, "宿主启动:onDestroy()");
}
}
@Override
public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
} else {
Log.d(TAG, "宿主启动:onActivityResult()");
}
}
//下面是几个生命周期之外的重写函数
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {//设置contentView分情况
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.setContentView(layoutResID);
} else {
proxy.setContentView(layoutResID);
}
}
@Override
public View findViewById(int id) {
if (from == FROM_INTERNAL) {
return super.findViewById(id);
} else {
return proxy.findViewById(id);
}
}
@Override
public void startActivity(Intent intent) {//同理
if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
super.startActivity(intent);//原intent只能用于插件单独运行时
} else {
// 如果是集成模式下,插件内的跳转,控制权 仍然是在宿主上下文里面,所以--!
// 先跳到代理Activity,由代理Activity展示真正的Activity内容
Intent temp = new Intent(proxy, ProxyActivity.class);
temp.putExtra(PluginApkConst.TAG_CLASS_NAME, intent.getComponent().getClassName());
proxy.startActivity(temp);//这里不能跳原来的intent,,必须重新创建
}
}
}
PluginBaseActivity 抽象类中,3个重点需要特别说明
1. 插件module需要单独测试,也需要 作为插件来集成测试,所以这里IPlugin接口中定义了 FROM_INTERNAL和FROM_EXTERNAL 进行情形区分.
2. 除了IPlugin必须实现的一些生命周期方法之外,最后我还新增了3个方法:
setContentView
,findViewById
,startActivity
设置布局,寻找组件,跳转Activity,也是需要区分 单测还是集成测试的,所以,也要做if/else判定.
并且[看3.]3. 上面说的startActivity,当从外部跳转,也就是宿主来启动插件Activity的时候,也只能跳到ProxyActivity,然后把真正的目标Activity放在参数中.
5.如何使用Demo
我的demo中已经有了一个插件apk,如上图.
如果你更改了
plugin_module
的内容,请重新生成一个apk,放到上图所示位置,文件名必须和外壳app内写的一样.放好之后,运行外壳app即可。
6.最终效果展示
集成测试,由外壳app启动插件Activity
插件单独测试
结语
可能有人说,目前自己公司的app还用不着
插件化
这种重量级的技术,如果这样说的人,真的是这么想,那么可能永远只能做小app了。做技术如果不想做大做强,那和咸鱼有什么区别,o(╯□╰)o
另有问题需要探讨,或者发现错误,欢迎给我留言!
技术之路漫漫长,码字不易,希望看到的客官点个好评,谢谢支持.
Demo地址