Android動態加載技術三個關鍵問題詳解

本文摘選自任玉剛著《Android開發藝術探索》，介紹了Android插件化技術的原理和三個關鍵問題，並給出了做者本身發起的開源插件化框架。

動態加載技術（也叫插件化技術）在技術驅動型的公司中扮演着至關重要的角色，當項目愈來愈龐大的時候，須要經過插件化來減輕應用的內存和CPU佔 用，還能夠實現熱插拔，即在不發佈新版本的狀況下更新某些模塊。動態加載是一項很複雜的技術，這裏主要介紹動態加載技術中的三個基礎性問題，至於完整的動態加載技術的實現請參考筆者發起的開源插件化框架DL（https://github.com/singwhatiwanna/dynamic-load-apk）。項目期間有多位開發人員一塊兒貢獻代碼。

不一樣的插件化方案各有各的特點，可是它們都必需要解決三個基礎性問題：資源訪問、Activity生命週期的管理和ClassLoader的管理。 在介紹它們以前，首先要明白宿主和插件的概念，宿主是指普通的apk，而插件通常是指通過處理的dex或者apk，在主流的插件化框架中多采用通過特殊處 理的apk來做爲插件，處理方式每每和編譯以及打包環節有關，另外不少插件化框架都須要用到代理Activity的概念，插件Activity的啓動大多 數是藉助一個代理Activity來實現的。

1．資源訪問

咱們知道，宿主程序調起未安裝的插件apk，一個很大的問題就是資源如何訪問，具體來講就是插件中凡是以R開頭的資源都不能訪問了。這是由於宿主程序中並無插件的資源，因此經過R來加載插件的資源是行不通的，程序會拋出異常：沒法找到某某id所對應的資源。

針對這個問題，有人提出了將插件中的資源在宿主程序中也預置一份，這雖然能解決問題，可是這樣就會產生一些弊端。首先，這樣就須要宿主和插件同時持 有一份相同的資源，增長了宿主apk的大小；其次，在這種模式下，每次發佈一個插件都須要將資源複製到宿主程序中，這意味着每發佈一個插件都要更新一下宿 主程序，這就和插件化的思想相違背了。

由於插件化的目的就是要減少宿主程序apk包的大小，同時下降宿主程序的更新頻率並作到自由裝載模塊，因此這種方法不可取，它限制了插件的線上更新 這一重要特性。還有人提供了另外一種方式，首先將插件中的資源解壓出來，而後經過文件流去讀取資源，這樣作理論上是可行的，可是實際操做起來仍是有很大難度 的。首先不一樣資源有不一樣的文件流格式，好比圖片、XML等，其次針對不一樣設備加載的資源多是不同的，如何選擇合適的資源也是一個須要解決的問題，基於這兩點，這種方法也不建議使用，由於它實現起來有較大難度。爲了方便地對插件進行資源管理，下面給出一種合理的方式。

咱們知道，Activity的工做主要是經過ContextImpl來完成的， Activity中有一個叫mBase的成員變量，它的類型就是ContextImpl。注意到Context中有以下兩個抽象方法，看起來是和資源有關 的，實際上Context就是經過它們來獲取資源的。這兩個抽象方法的真正實如今ContextImpl中，也就是說，只要實現這兩個方法，就能夠解決資源問題了。

下面給出具體的實現方式，首先要加載apk中的資源，以下所示。

從loadResources()的實現能夠看出，加載資源的方法是經過反射，經過調用AssetManager中的addAssetPath方 法，咱們能夠將一個apk中的資源加載到Resources對象中，因爲addAssetPath是隱藏API咱們沒法直接調用，因此只能經過反射。下面 是它的聲明，經過註釋咱們能夠看出，傳遞的路徑能夠是zip文件也能夠是一個資源目錄，而apk就是一個zip，因此直接將apk的路徑傳給它，資源就加 載到AssetManager中了。而後再經過AssetManager來建立一個新的Resources對象，經過這個對象咱們就能夠訪問插件apk中 的資源了，這樣一來問題就解決了。

接着在代理Activity中實現getAssets()和getResources()，以下所示。關於代理Activity的含義請參看DL開源插件化框架的實現細節，這裏再也不詳細描述了。

經過上述這兩個步驟，就能夠經過R來訪問插件中的資源了。

2．Activity生命週期的管理

管理Activity生命週期的方式各類各樣，這裏只介紹兩種：反射方式和接口方式。反射的方式很好理解，首先經過Java的反射去獲取 Activity的各類生命週期方法，好比onCreate、onStart、onResume等，而後在代理Activity中去調用插件 Activity對應的生命週期方法便可，以下所示。

使用反射來管理插件Activity的生命週期是有缺點的，一方面是反射代碼寫起來比較複雜，另外一方面是過多使用反射會有必定的性能開銷。下面介紹 接口方式，接口方式很好地解決了反射方式的不足之處，這種方式將Activity的生命週期方法提取出來做爲一個接口（好比叫DLPlugin），而後通 過代理Activity去調用插件Activity的生命週期方法，這樣就完成了插件Activity的生命週期管理，而且沒有采用反射，這就解決了性能 問題。同時接口的聲明也比較簡單，下面是DLPlugin的聲明：

在代理Activity中只須要按以下方式便可調用插件Activity的生命週期方法，這就完成了插件Activity的生命週期的管理。

經過上述代碼應該不難理解接口方式對插件Activity生命週期的管理思想，其中mRemoteActivity就是DLPlugin的實現。

3．插件ClassLoader的管理

爲了更好地對多插件進行支持，須要合理地去管理各個插件的DexClassLoader，這樣同一個插件就能夠採用同一個ClassLoader去 加載類，從而避免了多個ClassLoader加載同一個類時所引起的類型轉換錯誤。在下面的代碼中，經過將不一樣插件的ClassLoader存儲在一個 HashMap中，這樣就能夠保證不一樣插件中的類彼此互不干擾。

事實上插件化的技術細節很是多，這絕非一個章節的內容所能描述清楚的，另外插件化做爲一種核心技術，須要開發者有較深的開發功底纔可以很好地理解， 所以本節的內容更可能是讓讀者對插件化開發有一個感性的瞭解，細節上還須要讀者本身去鑽研，也能夠經過DL插件化框架去深刻地學習。

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