Android Hook 换肤系列。

前提

最近苹果手机发布黑夜模式，要求app必须实现黑白两种布局，虽然是苹果公司的要求，但是对于一个android开发者来说，肯定会思考，如果换成Android APP，我们又该怎么实现呢。

于是便有了这篇andrid Hook换肤的文章，可能会有不对之处，欢迎指出一起探讨。本篇将通过也将通过以下四点来解密android换肤的全过程。

本文大纲

何为换肤
xml的view是如何加载到activity之上的
如何根据apk中的资源找到要替换的资源以及其中的原理。
如何执行换肤

一丶何为换肤

换肤的过程，其实就是收集应用中所有的view，然后更换这些view的属性，比如背景颜色，字体颜色，状态栏等信息。在xml的加载到activity过程中，我们通过hook技术，获取到我们需要的view，然后保存这些view的节点信息。这时候加载提前准备好的资源apk文件，通过获取前面view保存的id，来获取对应的name，然后再通过name去加载apk中对应的资源，完成替换的过程

说了这么多，可能很多人还是云里雾里，比喻xml是如何加载到acitivyt之中？我们又是怎么拿到需要换肤的view属性？资源文件是通过哪种方式保存？以及最后如何完成换肤的替换操作？本文就是为了解决这些问题，还请耐心的看下去。

二丶xml的view是如何加载到activity之上的

对于这个疑问，不用说我们肯定是要往源码层级追了，我将尽量的将重要代码简单的呈现出来，希望大部分人有耐心和我一起完成xml被加载之旅，那么现在出发吧。

追溯这个问题，我们第一反应肯定是Activity.setContentView()方法，在这个方法中，我们会将我们的资源文件传入，那么我们就从这里开始，首先打开Activity.setContentView()；

public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
      getWindow().setContentView(layoutResID);
      initWindowDecorActionBar();
}

如果对源码熟悉的同学，看到getWindow()我们首先想到的就是window这个抽象类，而这个类的唯一实现就是PhoneWindow，所以调用Activity的setContentView()其实就是调用PhoneWindow的setContentView();那么我们将视线移步PhoneWindow；

@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
    if (mContentParent == null) {
        //第一次进来mContentParent肯定为null，先初始化decorview
        installDecor();
    } 
    if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
        final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID,
                getContext());
        transitionTo(newScene);
    } else {
        //通过inflate加载布局
        mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
    }
}

首先会调用installDecor(); 这个方法就是初始化decorView的操作，而这个DecorView其实就是一个FrameLayout在我们布局之上。新建项目的时候都有主题的，decorview就是主题，我们重点不关注这个方法，主要看下面的mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent)方法，而我们追踪inflate会发现，调用的最终还是LayoutInflater的inflate方法，而在这个方法中，我们只关注一下createViewFromTag

// Temp is the root view that was found in the xml
final View temp = createViewFromTag(root, name, inflaterContext, attrs);

   
    @UnsupportedAppUsage
    View createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs,
            boolean ignoreThemeAttr) {

    try {
        View view = tryCreateView(parent, name, context, attrs);

        if (view == null) {
            final Object lastContext = mConstructorArgs[0];
            mConstructorArgs[0] = context;
            try {
                if (-1 == name.indexOf('.')) {
                    view = onCreateView(context, parent, name, attrs);
                } else {
                    view = createView(context, name, null, attrs);
                }
            } finally {
                mConstructorArgs[0] = lastContext;
            }
        }
    }

仔细阅读createViewFromTag的源码，其实核心只做了两件事

createView 所有的view最终都会调用到这个方法，来创建view，具体过程下面分析
tryCreateView 可以理解为系统预留给我们开发者提供的创建view方式，通过Factory2接口来实现具体逻辑，如果实现了我们的逻辑，就不会在调用系统的方法。

而我们的换肤核心就是要hook上面的代码执行逻辑，在createview之前，创建Factory2然后实现onCreateview方法，来收集我们需要换肤的view。

@UnsupportedAppUsage
static final Class<?>[] mConstructorSignature = new Class[] {
            Context.class, AttributeSet.class};

public final View createView(@NonNull Context viewContext, @NonNull String name,
           @Nullable String prefix, @Nullable AttributeSet attrs)
           throws ClassNotFoundException, InflateException {   
    try {
        if (constructor == null) {
            // Class not found in the cache, see if it's real, and try to add it
            clazz = Class.forName(prefix != null ? (prefix + name) : name, false,
                    mContext.getClassLoader()).asSubclass(View.class);

            if (mFilter != null && clazz != null) {
                boolean allowed = mFilter.onLoadClass(clazz);
                if (!allowed) {
                      failNotAllowed(name, prefix, viewContext, attrs);
                }
            }
            //传入两个构造方法，来反射view。
            constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);
            constructor.setAccessible(true);
            sConstructorMap.put(name, constructor);
        } 
}

tryCreateView 代码：

public final View tryCreateView(@Nullable View parent, @NonNull String name,
    @NonNull Context context,
    @NonNull AttributeSet attrs) {
    if (name.equals(TAG_1995)) {
        // Let's party like it's 1995!
        return new BlinkLayout(context, attrs);
    }

    View view;
    //可以通过重新mFactory2，来hook，view的创建过程
    if (mFactory2 != null) {
        view = mFactory2.onCreateView(parent, name, context, attrs);
    } else if (mFactory != null) {
        view = mFactory.onCreateView(name, context, attrs);
    } else {
        view = null;
    }

    if (view == null && mPrivateFactory != null) {
        view = mPrivateFactory.onCreateView(parent, name, context, attrs);
    }

    return view;
}

到目前位置我们已经知道，如何将一个xml资源文件加载到布局上，以及如何把他们变成对应的对象。而我们换肤思想的第一步，就是要在view的加载过程中，收集到这些view的信息，以及所有需要换肤的view，然后保存起来等待我们换肤的时候使用：

所以总结一下：

首先会调用PhoneWindow的 setContentView
在phoneWindow的setcontentview中，会初始化dectorView来加载主题。
加载完主题，然后调用LayoutInflate.inflate方法。
在inflate的方法中，会通过调用crateViewFroamTag来创建View
所有View最终都会通过createView来创建对象
创建对象的过程是通过view的第二个构造方法反射获取。
在createview之前，Google源码中会有对开发中暴露出来的一个Factory2工厂类，在创建view之前，会先调用一下tryCreateView方法，来判断我们的Factory2是否为空，如果不为空就开始使用我们自己的接口创建view。所以这一步是换肤的关键步骤，实现Factory2接口来收集需要换肤的view。
所以到目前为止，我们有两种方案来换肤
1. 通过hook源码的过程来hook crateview的过程但是这个过程侵入性太高不建议采用
2. 我们观察到在crateview之前，会有一个队Factory的判空，我们可以利用这个接口，来做hook操作，收集到所有需要换肤的button。

三如何根据apk中的资源找到要替换的资源以及其中的原理。

其实想要弄清楚这个问题，我们还需要知道皮肤包到底是怎样生成的呢。

   ##### 皮肤包的生成

我们执行换肤操作时，需要更换的皮肤其实是从另外一个apk中加载过来，而这个apk是开发者提前准备好，或者从网络下载下来。我们不需要里面有任何的java代码，只需要把我们要替换的资源的src文件保留，且保证key值相同。也就是说在最初的apk中，保存TextView字体颜色的key = textColor,那么在加载的apk中我们的添加的key也要 = textColor，只不过我们改了这个textColor对应的颜色值。

如何找到要替换的资源

应用中所有资源文件都被保存到一个resource.arsc文件中，里面包括id，name等信息。我们通过调用原始apk的Resources的api来获取name，type

getResourcesEntryName(id)// 获取resname

getResourcesTypeName(id)// 获取resType

然后根据获取的结果，来到皮肤包apk中寻找，也是调用Resources的api

skinId = getIdentifier(resname,resType,mSkinPkgName)//第三个参数就是我们皮肤包的路径返回一个skinid

如果这个skinId不为0 ，说明我们在换肤apk中找到了要更换的资源，就可以完成替换。

原理

整个换肤过程中，其实有一个关键的类AssentManager，就是这个类来管理和获取resource.arsc。可能很多人会问为什么我知道是AssentManager呢，这里面就涉及到AMS的源码，本文不做深入研究。

四如何执行换肤（整个换肤设计思路)

首先我们知道了xml的加载过程，所以我们需要实现一个Factory2接口，在这个接口中我们要重写createView的过程，在重新的过程中，我们需要收集view的基本信息
我们每一个xml里面的view，本身都包含大量的属性，size，color，drawable，等等，我们需要创建一个view的bean类，来保存这些信息。

因为view的属性有很多，所以需要一个集合来保存每一个view的属性，所以我们在创建一个view的类，增加两个成员属性，view以及view属性集合

换肤的过程是给所有的view换肤，所有还需要一个类来保存所有的view信息。
我们需要完成在全局任何部位，无闪烁的换肤，所以需要Factory实现系统的被观察者接口，在所有需要换肤的地方，调用接口实现换肤。

而我们的观察者就是每一个activity，我们可以利用application中的ActivityLifecycleCallbacks接口，来监听activity生命周期，在每一个acitivity初始化的时候，来注册观察者。然后在需要换肤时候通知被观察者。

五细节

实现Factory2接口以后，需要调用setFactory给Factory赋值，但是根据源码可以看到，让我们赋值一次以后，就不能在继续调用了，所以需要才用hook继续来反射拿到mFactoryset属性，动态改变它的值。

public void setFactory2(Factory2 factory) {
    if (mFactorySet) {
        throw new IllegalStateException("A factory has already been set on this LayoutInflater");
    }
    if (factory == null) {
        throw new NullPointerException("Given factory can not be null");
    }
    mFactorySet = true;
    if (mFactory == null) {
        mFactory = mFactory2 = factory;
    } else {
        mFactory = mFactory2 = new FactoryMerger(factory, factory, mFactory, mFactory2);
    }
}