Android热修复主流方案盘点

前言

上一个大的系列文章叫 "手把手讲解", 历时10个月,出产博文二十余篇,讲解细致,几乎每一篇都提供了详实的原理讲解,提供了可运行github Demo,并且针对Demo中的关键地地方进行了重点拆解。相信每一位详细阅读文章的同行都会有所收获。但是,讲解虽详细,但是缺乏对于技术的深度的挖掘。

从今天开始开辟新的专题: 移动架构师专业技能深入浅出,以一步步成为架构师为目标,详述一项架构师技能的最直接使用价值横向周边知识以及纵深专业技术.

最直接使用价值: 网上最怕看到一种文章,全文开篇高大上,让人觉得遥不可及,通篇看下来却没有展示技术如何落地,落地之后是何种效果。文章写出来,就要以最容易让人接受的方式带读者进入作者的世界,而不是装作一副高高在上的样子俯视众生。所以,文章开篇,一定是最直接的展示技术的落地效果。提供可运行Demo可以让读者亲自尝试。

横向周边知识: 一项核心技术,必然不是独立存在,技术是一个体系,但是一篇文章能够详述的技术有限,必然是以一项技术为中心,其他技术作为辅助。核心技术需要详述,但是周边技术,也需要交代,参天大树拔地而起也少不得土壤作为依附。用简明的语言交代周边知识,并提供这些知识正确的研究方向。也是一个负责任的博文作者不可忽视的一步。

纵深专业技术: 做技术,最忌讳的就是浅尝辄止。稍微深入一点就退出去,一来不利于理解底层实现,长此以往永远只是一个技术小白,成不了大师;二来不利于长久记忆, 记忆力再强的人时间长了,技术细节必然会记忆模糊。但是如果深入内核,理解了原理,在技术的大方向上绝对不会偏差。作为要成为架构师的男人,即使记不了那么多细节,但是对于大方向的把握绝对不能错。所以,技术纵深很有必要。

前情提要

上一篇 Android热更新修复核心原理 提到了 热修复的其中一种Muitidex方案,并且给出了演示Demo。但是真正完整去展现现实中的 热修复开源框架,远远不够。

正文大纲

  • 阿里AndFix 方案
  • 美团 Robust方案
  • 腾讯 Tinker dexdiff / DexMerge方案
  • 腾讯 QZone Muitidex方案

正文

热修复方案按照是否必须重启 分为两类: 重启生效 / 即时生效。按照 实现方式可以分为3类: java层的实现 / native层的实现 / java native混合实现

阿里AndFix 方案(已弃用)

AndFix 是 无需重启native层 的实现. 但是,AndFix目前已经3年多没维护更新。
因为阿里已经有了新的替代方案,不再需要维护。另外,这种纯native的实现方式,兼容性十分堪忧。
既然已经被弃用,但是稍微了解一下 实现方案也是没问题的。


上图解读
图中有一段程序按照A=>B=>C的顺序去执行,然而发现执行到B的时候,存在一个bug,AndFix的修复方式为:在native层执行到B方法的时候,把方法的指针指向了 补丁包里的B方法,绕过了原来的B方法。从而达到了修复bug的目的。

使用方法:


在需要修复的方法上面,加上@MethodReplace注解,给定参数,class和method,表示 该方法替换为 哪个类的哪个方法。

缺陷
修复粒度为:method. AndFix只能以方法为粒度去修复bug。作用有限,针对大范围的类替换和资源替换,那就无能为力了。

美团 Robust方案

Robust 是 即时生效Java层实现的热修复实现方案.

美团的Robust方案,是参考了谷歌的InstantRun方案(之前在androidStudio里面有这个选项,可以选择打开instant run运行app)的思路而设计出来的。

其主要设计思想就是一句话:编译打包时,在程序的某些方法里面,都插入一段代码(全自动操作):


changeQuickRedirect不为空的时候,该方法就会命中if(changeQuickRedirect!=null),从而执行修复的实现代码。当为空的时候,则正常执行原逻辑。

而平时我们自己编码,只需要加上一个@modify注解,来标记这个方法需要打补丁包,也就是需要插入上面这个if(changeQuickRedirect!=null)代码段。

为什么它可以即时生效?


上图解析:
利用ClassLoader,当客户端手机收到补丁包 patch.dex的时候,执行补丁包,把指定方法的changeQuickRedirect反射的手段赋值,让它变成非空。从而让下一次程序逻辑走到这里的时候,走修复之后的逻辑。

Robust是如何将这么多if(changeQuickRedirect!=null)代码段插入到代码逻辑中的?:

上图中的if(changeQuickRedirect!=null)代码段,并非我们手动编写,而是由Robust框架自动插入的。
这个技术叫做 字节码插桩,意为:对class进行操作,按照class文件的格式,插入自己想要的逻辑。
目前Robust支持两种字节码插桩方案AspectJJavasist.

腾讯 Tinker dexdiff / DexMerge方案

Tinker 是腾讯自研的 重启生效Java层的实现.

原理

Tinker基于一个基准dex,以及修复bug之后的dex,使用dexdiff算法,计算出差分包dex。然后把差分包推送给客户端,客户端收到之后,重启运行app,把差分包dex和原dex进行合并,形成新的dex。然后ClassLoader去创建类class对象的时候,就会创建修复bug之后的类class对象。 从而达到 修复bug的目的。


Dexdiff算法

了解增量更新的人应该知道 bsdiff。 bsdiff是无视文件格式,生成两个二进制文件的差异文件。dexdiff是基于bsdiff,并且进行了针对dex文件格式的优化。 Tinker除了支持Dex修复之外,还支持so修复,只不过so的差分包,是直接使用的bsdiff算法生成的。

腾讯 QZone Muitidex方案

Multidex方案是 基于ClassLoader的 纯java实现重启生效的热修复方案.

原理

Apk打包的时候可能生成多个classes.dex文件。JVM中 类加载器ClassLoader,在程序运行使用到某一个Class的时候,是按照顺序查找的方式进行的。一旦找到,就会缓存起来,下一次loadClass就不会去查找,而是直接使用缓存中的(所以Muitldex方案必须重启app). 而,当我们把补丁dex文件放到 顺序查找的最前面,那么类加载器 查找到它之后,就会直接使用。原来的同样的类便处于后方,不会再生效。由此,使用补丁Class完全替换了 原class.

至于更深入的原理,上一篇 Android热更新修复核心原理 已经给出了详细讲解。在此就不赘述。

方案对比


结语

推荐一篇好文:https://www.cnblogs.com/popfisher/p/8543973.html 对于热修复做了非常详尽的讲述。
本人能力有限,除Multidex热修复方案之外,其他三种只是有所耳闻。接下来将会对Muitldex方案的一些兼容问题做出详细解读。尽情期待。

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