DL : Apk动态加载框架

开发文档 (Development Help)

DL 2.0的新特性

支持多进程模式，插件可以运行在单独的DL进程中(代码在lab分支)
支持插件中的so库(代码在dev分支)

DL支持的功能

plugin无需安装即可由宿主调起。
支持用R访问plugin资源
plugin支持Activity和FragmentActivity（未来还将支持其他组件）
基本无反射调用
插件安装后仍可独立运行从而便于调试
支持3种plugin对host的调用模式：

（1）无调用（但仍然可以用反射调用）。

（2）部分调用，host可公开部分接口供plugin调用。这前两种模式适用于plugin开发者无法获得host代码的情况。

（3）完全调用，plugin可以完全调用host内容。这种模式适用于plugin开发者能获得host代码的情况。
只需引入DL的一个jar包即可高效开发插件，DL的工作过程对开发者完全透明
支持android2.x版本

DL框架原理

动态加载主要有两个需要解决的复杂问题：资源的访问和activity生命周期的管理，除此之外，还有很多坑爹的小问题，而DL框架很好地解决了这些问题。需要说明的一点是，我们不可能调起任何一个未安装的apk，这在技术上是很难实现的，我们调起的apk必须受某种规范的约束，只有在这种约束下开发的apk，我们才能将其调起。

资源管理

我们知道，宿主程序调起未安装的apk，一个很大的问题就是资源如何访问，具体来说就是，凡是以R开头的资源都不能访问了，因为宿主程序中并没有apk中的资源，所以通过R来加载资源是行不通的，程序会报错：无法找到某某id所对应的资源。针对这个问题，有人提出了将apk中的资源在宿主程序中也copy一份，这虽然能解决问题，可以一听起来就很奇怪，首先这样会持有两份资源，会增加宿主程序包的大小，其次，没发布一个插件都需要将资源copy到宿主程序中，这样就意味着每发布一个插件都要更新一下宿主程序，这和插件化的**是相悖的，插件化的目的就是要减小宿主程序apk包的大小同时降低宿主程序的更新频率并做到自由装载模块。所以这种方法并不可行。还有人提供了一种方式：将apk中的资源解压出来，然后通过文件流去读取资源，这样做理论上是可行的，但是实际操作起来还是有很大难度的，首先不同资源有不同的文件流格式，比如图片、xml等，还有就是针对不同设备加载的资源可能是不一样的，如果选择合适的资源也是一个需要解决的问题，基于这两点，这种方法不建议使用，因为它实现起来有难度。下面说说本文所采用的方法。

我们知道，activity的工作主要是由ContextImpl来完成的，它在activity中是一个叫做mBase的成员变量。注意到Context中有如下两个抽象方法，看起来是和资源有关的，实际上context就是通过它们来获取资源的，这两个抽象方法的真正实现在ContextImpl中。也即是说，只要我们自己实现这两个方法，就可以解决资源问题了。

/** Return an AssetManager instance for your application's package. */
public abstract AssetManager getAssets();
/** Return a Resources instance for your application's package. */
public abstract Resources getResources();

下面看一下如何实现这两个方法首先要加载apk中的资源：

protected void loadResources() {  
    try {  
        AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();  
        Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);  
        addAssetPath.invoke(assetManager, mDexPath);  
        mAssetManager = assetManager;  
    } catch (Exception e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
    Resources superRes = super.getResources();  
    mResources = new Resources(mAssetManager, superRes.getDisplayMetrics(),  
            superRes.getConfiguration());  
    mTheme = mResources.newTheme();  
    mTheme.setTo(super.getTheme());  
}

说明：加载的方法是通过反射，通过调用AssetManager中的addAssetPath方法，我们可以将一个apk中的资源加载到Resources中，由于addAssetPath是隐藏api我们无法直接调用，所以只能通过反射，下面是它的声明，通过注释我们可以看出，传递的路径可以是zip文件也可以是一个资源目录，而apk就是一个zip，所以直接将apk的路径传给它，资源就加载到AssetManager中了，然后再通过AssetManager来创建一个新的Resources对象，这个对象就是我们可以使用的apk中的资源了，这样我们的问题就解决了。

/** 
 * Add an additional set of assets to the asset manager.  This can be 
 * either a directory or ZIP file.  Not for use by applications.  Returns 
 * the cookie of the added asset, or 0 on failure. 
 * {@hide} 
 */  
public final int addAssetPath(String path) {  
    int res = addAssetPathNative(path);  
    return res;  
}

其次是要实现那两个抽象方法

@Override  
public AssetManager getAssets() {  
    return mAssetManager == null ? super.getAssets() : mAssetManager;  
}  
  
@Override  
public Resources getResources() {  
    return mResources == null ? super.getResources() : mResources;  
}

okay，问题搞定。这样一来，在apk中就可以通过R来访问资源了。

activity生命周期的管理

为什么会有这个问题，其实很好理解，apk被宿主程序调起以后，apk中的activity其实就是一个普通的对象，不具有activity的性质，因为系统启动activity是要做很多初始化工作的，而我们在应用层通过反射去启动activity是很难完成系统所做的初始化工作的，所以activity的大部分特性都无法使用包括activity的生命周期管理，这就需要我们自己去管理。谈到activity生命周期，其实就是那几个常见的方法：onCreate、onStart、onResume、onPause等，由于apk中的activity不是真正意义上的activity（没有在宿主程序中注册且没有完全初始化），所以这几个生命周期的方法系统就不会去自动调用了。针对此类问题，采用Fragment是一个不错的方法，Fragment从3.0引入，通过support-v4包，可以兼容3.0以下的android版本。Fragment既有类似于Activity的生命周期，又有类似于View的界面，将Fragment加入到Activity中，activity会自动管理Fragment的生命周期，通过第一篇文章我们知道，apk中的activity是通过宿主程序中的代理activity启动的，将Fragment加入到代理activity内部，其生命周期将完全由代理activity来管理，但是采用这种方法，就要求apk尽量采用Fragment来实现，还有就是在做页面跳转的时候有点麻烦，当然关于Fragment相关的内容我将在后面再做研究。

大家知道，DL最开始的时候采用反射去管理activity的生命周期，这样存在一些不便，比如反射代码写起来复杂，并且过多使用反射有一定的性能开销。针对这个问题，我们采用了接口机制，将activity的大部分生命周期方法提取出来作为一个接口（DLPlugin），然后通过代理activity（DLProxyActivity）去调用插件activity实现的生命周期方法，这样就完成了插件activity的生命周期管理，并且没有采用反射，当我们想增加一个新的生命周期方法的时候，只需要在接口中声明一下同时在代理activity中实现一下即可

public interface DLPlugin {

    public void onStart();
    public void onRestart();
    public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data);
    public void onResume();
    public void onPause();
    public void onStop();
    public void onDestroy();
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState);
    public void setProxy(Activity proxyActivity, String dexPath);
    public void onSaveInstanceState(Bundle outState);
    public void onNewIntent(Intent intent);
    public void onRestoreInstanceState(Bundle savedInstanceState);
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event);
    public boolean onKeyUp(int keyCode, KeyEvent event);
    public void onWindowAttributesChanged(LayoutParams params);
    public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus);
    public void onBackPressed();
    ...
}

在代理类DLProxyActivity中的实现

...
    @Override
    protected void onStart() {
        mRemoteActivity.onStart();
        super.onStart();
    }

    @Override
    protected void onRestart() {
        mRemoteActivity.onRestart();
        super.onRestart();
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        mRemoteActivity.onResume();
        super.onResume();
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        mRemoteActivity.onPause();
        super.onPause();
    }

    @Override
    protected void onStop() {
        mRemoteActivity.onStop();
        super.onStop();
    }
...

插件apk的开发规范

文章开头提到，要想成为一个插件apk，是要满足一定条件的，如下是采用本文机制开发插件apk所需要遵循的规范：

慎用this（接口除外）：因为this指向的是当前对象，即apk中的activity，但是由于activity已经不是常规意义上的activity，所以this是没有意义的，但是如果this表示的是一个接口而不是context，比如activity实现了而一个接口，那么this继续有效。
使用that：既然this不能用，那就用that，that是apk中activity的基类BaseActivity中的一个成员，它在apk安装运行的时候指向this，而在未安装的时候指向宿主程序中的代理activity，anyway，that is better than this。
activity的成员方法调用问题：原则来说，需要通过that来调用成员方法，但是由于大部分常用的api已经被重写，所以仅仅是针对部分api才需要通过that去调用用。同时，apk安装以后仍然可以正常运行。
启动新activity的约束：启动外部activity不受限制，启动apk内部的activity有限制，首先由于apk中的activity没注册，所以不支持隐式调用，其次必须通过BaseActivity中定义的新方法startActivityByProxy和startActivityForResultByProxy，还有就是不支持LaunchMode。
目前暂不支持Service、BroadcastReceiver等需要注册才能使用的组件，但广播可以采用代码动态注册。

正在进行的工作

DLIntent的定义，通过自定义的intent，来完成activity的无约束调起
UI Bus
一些android特性的支持

效果

首先宿主程序运行后，会把位于/mnt/sdcard/DynamicLoadHost目录下的所有apk都加载进来，然后点击列表就可以调起对应的apk，本文中的demo和第一篇文章中的demo看起来差不多，实际是有区别的，区别有两点：activity具有生命周期、加载资源可以用R，具体的代码实现请大家参见源码。

特别感谢nealgao为本项目设计的logo。

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