Direct-Run-Apk apk免安裝直接啟動原理與實現（一），direct-run-apkapk

Direct-Run-Apk apk免安裝直接啟動原理與實現（一），direct-run-apkapk

我想這個應該很多人探討過，我13年的時候就把這個架構做出來了，可以直接運行80%的apk，不過本人比較懶一直沒去寫文章總結其中一些心得，今天給大家分享一下，

類似項目 http://git.oschina.net/lody/Direct-load-apk

首先我們來探討一個 apk 是如何啟動的，

OK，首先你得安裝這個apk，然後你點擊表徵圖，結果apk就啟動了，看到了畫面，完成。

第一個問題：點擊apk表徵圖的時候系統做了什麼事情？

開啟 logcat 建立一個過濾器以 ActivityManager 為 Tag，清空logcat，點擊apk表徵圖，你可以看到下面的日誌：

第一條日誌是啟動Activity，Intent 內容：

action=android.intent.action.MAIN 

category=android.intent.category.LAUNCHER，

所以你明白了為什麼你的主 Activity 需要這樣配置。

第二條日誌是啟動進程，

所以點擊apk圖片後系統做了2件事情：1.啟動一個進程； 2.在這個進程裡啟動主Activity

不過我們今天要討論的是不安裝apk啟動，不安裝怎麼啟動，總得有個入口給我吧，

是的我們需要一個宿主：想象一個檔案管理工具，在列表裡點擊 apk 直接啟動，這個檔案管理工具就是我們的宿主，

那你非要問可以不要宿主嗎？

答案是，不可以，我也沒辦法，沒有入口你怎麼去操作！

下面我們要討論的問題是宿主如何? apk 直接啟動功能。

第二個問題：宿主如何? apk 直接啟動功能

第一個問題裡我們已經闡述了apk如何啟動的，那麼我們需要做的就是類比系統所做的工作。

首先，啟動apk啟動什麼，一個Activity，那麼好我們從未安裝的apk AndroidManifest.xml 解析出啟動Activity，然後調用 startActivity 不就 ok 嗎，對不起，崩潰，Activity 未在 AndroidManifest.xml 配置！

所以我們只能啟動一個再宿主中已經配置的Activity，

細究Activity如何啟動，抓根本，startActivity 最終實現調用的是（不要問我如何找到的，在 android.app.Instrumentation 第 1419 行）

            int result = ActivityManagerNative.getDefault()                .startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,                        intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),                        token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,                        requestCode, 0, null, null, options);

這個方法直接調到了 ActivityManagerService （AMS）系統進程，響應完後，再回到應用進程，回調到 ActivityThread 內部 Handler H：

                case LAUNCH_ACTIVITY: {                    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart");                    ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord)msg.obj;                    r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(                            r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);                    handleLaunchActivity(r, null);                    Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);                } break;

android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) line:2217

  android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) line:2077

        Activity activity = null;        try {            java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();            activity = mInstrumentation.newActivity(                    cl, component.getClassName(), r.intent);

    public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className,            Intent intent)            throws InstantiationException, IllegalAccessException,            ClassNotFoundException {        return (Activity)cl.loadClass(className).newInstance();    }

思路很簡單，通過反射建立 activity 對象，注意哦這是在應用進程，聰明的你可能想到了，啟動一個在宿主配置的activity，回調建立activity對象的時候換成真正的Activity對象不就OK麼

下面我們來探討這個如何?，

首先，我們啟動 Activity 需要傳一個 Intent 對象，AMS用來尋找Activity 組件，performLaunchActivity 方法的 r 參數裡面有一個 intent 對象，這個intent 就是startActivity()方法傳遞的（這一點非常關鍵），

1.使用動態代理攔截 ActivityManagerNative 的 startActivity 方法：

（至於Java動態代理技術自己百度）判斷 Intent 參數，如果要啟動的 Activity 是未安裝的apk的，那麼把他換成宿主已聲明的，

private Intent makeProxy(Intent oIntent, String proxyClass) {Intent intent = new Intent();intent.setClassName(ApkRunner.getShellPkg(), proxyClass);intent.putExtra(FLAG_PROXY, true);intent.putExtra(KEY_INTENT, oIntent);/** * 加標誌過去會導致一些莫名的問題，我們就預設給他啟動一個好了 2014-4-3 *///intent.addFlags(oIntent.getFlags());return intent;}

把原始的 Intent 作為一個參數儲存到 Intent ，

2.攔截 ActivityThread H 的 handleMessage(Message msg)方法：

用反射替換 Handler 的 callback 對象。

H 原本的 callback 對象是 null ，所以你的 callback  -> boolean handleMessage(Message msg) 要返回 false，讓系統調用原始版本。

在 LAUNCH_ACTIVITY 訊息替換 (ActivityClientRecord r) r.activityInfo 和 r.intent 

activityInfo 對象的作用，看這行 line 2808

r.packageInfo = getPackageInfo(aInfo.applicationInfo

這行代碼建立了一個 LoadedApk 對象，這個對象非常關鍵，一個 apk 載入之後所有資訊都儲存在此對象（比如：DexClassLoader、Resources、Application），一個包對應一個對象，以包名區別，而 ActivityThread 裡設計可以緩衝N個LoadedApk，以包名為key儲存在一個Map裡。看 getPackageInfo 方法的部分代碼：

                packageInfo =                    new LoadedApk(this, aInfo, compatInfo, baseLoader,                            securityViolation, includeCode &&                            (aInfo.flags&ApplicationInfo.FLAG_HAS_CODE) != 0);                if (includeCode) {                    mPackages.put(aInfo.packageName,                            new WeakReference<LoadedApk>(packageInfo));                } else {                    mResourcePackages.put(aInfo.packageName,                            new WeakReference<LoadedApk>(packageInfo));                }

所以，我們需要替換 r.activityInfo ，activityInfo 使用 PackageManager getPackageArchiveInfo 建立

接下來就是 LoadedApk 幾個關鍵對象的建立：

• 1.ClassLoader 代碼管理器

android.app.LoadedApk line 318

                mClassLoader =                    ApplicationLoaders.getDefault().getClassLoader(                        zip, libraryPath, mBaseClassLoader);.............            PathClassLoader pathClassloader = new PathClassLoader(zip, parent);            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);            return pathClassloader;

如果使用 PathClassLoader 去建立是不可行的，好在 android 開放了一個 DexClassloader 給我們，所以我們要在 LoadedApk 建立後用反射替換掉 mClassLoader 對象

• 2.Resources 資源管理員

android.app.LoadedApk line 318

    public Resources getResources(ActivityThread mainThread) {        if (mResources == null) {            mResources = mainThread.getTopLevelResources(mResDir,                    Display.DEFAULT_DISPLAY, null, this);        }        return mResources;    }

        AssetManager assets = new AssetManager();        if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {            return null;        }...        r = new Resources(assets, dm, config, compatInfo, token);

所以你知道如何建立一個 apk 的 Resources 了，對的，關鍵點就是 assets.addAssetPath(resDir)

建立好 Resources 後，替換 LoadedApk 的 mResources 對象

• 3.Application 每個apk啟動建立的第一個組件就是 Application

android.app.LoadedApk line 486

    public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass,            Instrumentation instrumentation) {        if (mApplication != null) {            return mApplication;        }        Application app = null;        String appClass = mApplicationInfo.className;        if (forceDefaultAppClass || (appClass == null)) {            appClass = "android.app.Application";        }        try {            java.lang.ClassLoader cl = getClassLoader();            ContextImpl appContext = ContextImpl.createAppContext(mActivityThread, this);            app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(                    cl, appClass, appContext);            appContext.setOuterContext(app);        } catch (Exception e) {        }        mActivityThread.mAllApplications.add(app);        mApplication = app;

這個建立沒什麼痛點

Application對象搞定後，我們類比調用一下 onCreate() 方法，OK 大功告成，一個 apk 運行所需要的環境就搭建好了，

接下來就是使用偷梁換柱方法把  apk 的主 activity 啟動起來。

當然，隻言片語很難講解這套架構的實現，其中還有很多細節需要處理

不過原理就是這些，偷梁換柱！

今天先講到這，架構源碼到時候會放出來