Android外掛程式化之資源動態載入_Android

Android外掛程式化之資源動態載入

一.概述

Android外掛程式化的一個重要問題就是外掛程式資源訪問問題，先列出會面對的問題

1.如何載入外掛程式資源
2.如何處理外掛程式資源與宿主資源的處突：外掛程式化資源問題要做到的效果是，如果我們要擷取的資源在外掛程式中找得到，則載入優先載入外掛程式的，如果找不到，則到宿主資源中找。這樣能做到動態更新的效果。
3.如何確保外掛程式和宿主使用到的是被修改過的資源。

二.原理分析

在做一件事之前必須先弄清楚原理，所以，這裡先要弄清楚Android的資源體系原理。

1.資源鏈

 

Context：一個apk裡面其context的個數為application+Activity+service的總和，因為他們都是繼承context的，然而context只是一個抽象類別，其真正的實作類別是ContextImpl，那。拿Activity來說，在Activity的啟動流程中，會在ActivityThread的performLaunchActivity（）方法中調用Activity的attach方法把ContextImp執行個體傳給Activity（即賦值給Activity內的成員變數mBase）。

Resources：ContextImpl內有一個Resources的成員變數mResources，代表的是應用的資源，我們平時在調用getResources（）方法擷取到的是該Resources。

AssetManager：Resources內部的一個重要成員是AssetManager（mAssets），其指向的是apk的資源路徑，資源的擷取最終都是通過它來得到的。這裡需要注意的是AssetManager並不是Resources獨立持有的，也就是說系統在擷取資源的時候不一定是通過Resources擷取的，有時候是直接通過AssetManager來擷取，比如TypedArray，之前就踩過這個坑。 

2.Android是如何構造一個應用的資源的，並且是如何傳遞給我們使用的，這個要講的東西非常的多，可以看另一篇文章，這裡主要講資源外掛程式化。

三.問題的解決方案

1.載入外掛程式資源

資源的載入最後是通過AssetManager內的一個方法addAssetPath（String path）

該方法接收的參數是外掛程式apk的路徑，內部會調用native方法把外掛程式apk對應的資源載入進來。然而該方法是hide的，我們不能直接調用，所有只能通過反射。

 

這樣就成功構造出一個指向外掛程式資源的AssetManager。當然這時候還不能使用，還要調用AssetManager的ensureStringBlocks（）方法來初始化其內部參數，同樣得使用反射。

2.如何解決外掛程式資源與宿主資源的處突

如果使用到的資源，外掛程式和宿主都同時存在，則使用外掛程式的資源；如果使用到的資源只有外掛程式有，則使用外掛程式的；如果使用到的資源只有宿主有的，則使用宿主的。

AssetManager的addAssetPath（）方法調用native層AssetManager對象的addAssetPath（）方法，通過查看c++代碼可以知道，該方法可以被調用多次，每次調用都會把對應資源添加起來，而後來添加的在使用資源是會被首先搜尋到。可以怎麼理解，C++層的AssetManager有一個存放資源的棧，每次調用addAssetPath（）方法都會把資來源物件壓如棧，而在讀取搜尋資源時是從棧頂開始搜尋，找不到就往下查。所以我們可以這樣來處理AssetManager並得到Resources

 

其中dexPath2為宿主apk路徑，dexPath為外掛程式apk路徑，superRes為宿主資源，resources為融合外掛程式與宿主的資源。

3. 如何確保外掛程式和宿主使用到的是被修改過的資源：
這是很重要的一步，之前我們已經成功擷取資源並對其進行修飾，現在要做的是用它替換掉Android為我們產生的那個資源，這就是hook的思想。

使用到資源的地方歸納起來有兩處，一處是在Java代碼中通過Context.getResources擷取，一處是在xml檔案（如布局檔案）裡指定資源，其實xml檔案裡最終也是通過Context來擷取資源的只不過是他一般擷取的是Resources裡的AssetManager。所以，我們可以在Context對象被建立後且還未使用時把它裡面的Resources（mResources）替換掉。之前說過，整個應用的Context數目等於Application+Activity+Service的數目，Context會在這幾個類建立對象的時候建立並添加進去。而這些行為都是在ActivityTHread和Instrumentation裡做的。

以Activity為例，步驟如下：

a: Activity對象的建立是在ActivityThread裡調用Instrumentation的newActivity方法

ActivityThread：

 

Instrumentation：

 

b: Context對象的建立是在ActivityThread裡調用createBaseContextForActivity方法
ActivityThread： 

c: Activity綁定Context是在ActivityThread裡調用Activity對象的attach方法，其中appContext就是上面建立的Context對象
ActivityThread：

 

d: Activity的onCreate（）方法的回調是在ActivityThread裡調用Instrumentation的callActivityOnCreate（）方法
ActivityThread：

 

替換掉Activity裡Context裡的Resources最好要早，基於上面的觀察，我們可以在調用Instrumentation的callActivityOnCreate（）方法時把Resources替換掉。那麼問題又來了，我們如何控制callActivityOnCreate（）方法的執行，這裡又得使用hook的思想了，即把ActivityThread裡面的Instrumentation對象（mInstrumentation）給替換掉，同樣得使用反射。步驟如下

a： 擷取ActivityThread對象

ActivityThread裡面有一個靜態方法，該方法返回的是ActivityThread對象本身，所以我們可以調用該方法來擷取ActivityTHread對象

 

然而ActivityThread是被hide的，所以得通過反射來處理，處理如下： 

b： 擷取ActivityThread裡的Instrumentation對象 

c： 構建我們自己的Instrumentation對象，並從寫callActivityOnCreate方法
在callActivityOnCreate方法裡要先擷取當前Activity對象裡的Context（mBase），再擷取Context對象裡的Resources（mResources）變數，在把mResources變數指向我們構造的Resources對象，做到移花接木。

 

MyInstrumentation：

 

d： 最後，使ActivityThread裡面的mInstrumentation變數指向我們構建的MyInstrumentation對象。 

代碼 

四.應用
資源動態載入的一個應用當然就是Android外掛程式化方面的使用。還有一個應用就是換膚功能，只需要在在工程裡添加這些代碼（當然還要處理一些邏輯），然後使用者想要給應用換皮膚，主題等，即可從後台下載外掛程式apk，放在指定檔案夾就可以關係應用的資源，起到換膚的效果。當然，資源動態載入還有其他應用方法，自己琢磨咯！！！

五.存在問題

1.相容性問題，因為hook要使用反射，從而來擷取系統hide或類的私人屬性。把它們隱藏是因為它們的不穩定性，如果哪天Google覺得那個變數的名稱起的不吉利給改了，那就報錯了。當然解決方案還是有的，就是為不同的API寫不同的代碼。

2.R方面的問題。當我們添加了一個資源（如在String.xml裡添加了一個String），則系統會為我們在R裡面為該資源產生一個int型的id與之對應，使用的時候是根據該id找到對應的資源。資源id是按照資源名稱的字典順序來遞增的。拿String來說。
假如我們的String.xml裡聲明了名稱為za，zb的資源

 

則會在R裡面產生相應的id 

基於上面的觀察，我們會發現一個問題：舉個例子
宿主資源情況為：存在za(id=0x7f060004)  zb(id=0x7f060005)
外掛程式資源情況為：存在za(id=0x7f060004)  zab(id=0x7f060005)   ab(0x7f060006)

這時候在宿主裡擷取資源zb，則根據上面所說，會根據id=0x7f060005先存在外掛程式資源，這時候得到的是zab而不是zb，這就出錯了。
解決方案有，在外掛程式中如果有添加新的資源，則其命名要安裝字典排序在原有的資源下遞增。當然也有其他方案，自己琢磨吧。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所協助，也希望大家多多支援雲棲社區。