Android插件化技術之旅 1 開篇 - 實現啓動插件與調用插件中的Activity和Service
前言
Android技術現在已很成熟了，組件化、插件化、熱修復等等框架層出不窮，若是隻停留在單純的會用框架上，技術永遠得不到成長，只有懂得其原理，可以婉婉道來，可以本身手動寫出，技術纔會獲得成長，與其焦慮將來，不如把握如今。本篇將手寫教你們寫出插件化框架，插件化技術是Android高級工程師必備的技術之一，懂其思想，知其原理。本篇專題將由10篇文章來詳細的講解插件化技術，深耕一個技術領域，才能懂得如何更廣闊的橫向發展。git
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什麼是插件化？
插件化技術的起源於免安裝運行APK的想法，這個免安裝的APK就是一個插件，支持插件化的app能夠在運行時加載和運行插件，這樣即可以將app中一些不經常使用的功能模塊作成插件，一方面減少了安裝包的大小，另外一方面能夠實現app功能的動態擴展。bash
在過去幾年有一款叫23code的應用，不知你們是否知道，這款應用大火在於，它能夠直接下載demo並運行起來，這能夠說是最先的插件化應用。app
如今並無什麼新的插件化項目了，比較流行的框架有以下：框架
第一代：dynamic-load-apk最先使用ProxyActivity這種靜態代理技術，由ProxyActivity去控制插件中PluginActivity的生命週期。該種方式缺點明顯，插件中的activity必須繼承PluginActivity，開發時要當心處理context。而DroidPlugin經過Hook系統服務的方式啓動插件中的Activity，使得開發插件的過程和開發普通的app沒有什麼區別，可是因爲hook過多系統服務，異常複雜且不夠穩定。ide
第二代：爲了同時達到插件開發的低侵入性（像開發普通app同樣開發插件）和框架的穩定性，在實現原理上都是趨近於選擇儘可能少的hook，並經過在manifest中預埋一些組件實現對四大組件的插件化。另外各個框架根據其設計思想都作了不一樣程度的擴展，其中Small更是作成了一個跨平臺，組件化的開發框架。函數
第三代：VirtualApp比較厲害，可以徹底模擬app的運行環境，可以實現app的免安裝運行和雙開技術。Atlas是阿里今年開源出來的一個結合組件化和熱修復技術的一個app基礎框架，其普遍的應用與阿里系的各個app，其號稱是一個容器化框架。組件化
插件化的將來：去年比較火的ReactNative，儘管它不可能成爲最終方案，可是移動應用Web化是一個必然的趨勢，就好像曾經的桌面應用由C/S到B/S的轉變。從Google今年推崇的Flutter,移動應用愈來愈趨向於Web化。ui
插件化與組件化的區別？
至於什麼是組件化，你們能夠看我寫的關於組件化的專題this
組件化是將各個模塊分紅獨立的組件，每一個組件都要打進apk包中。
而插件化各個組件均可以單獨打成apk包，在須要時下載apk包，並加載運行。
插件化原理
1 設計接納標準，符合這個標準的app都能接入進來，該標準跟生命週期相關。
2 設計好插件遵循這個標準，因爲插件沒有安裝（上下文均不可用），須要給插件傳遞一個上下文。
3 用一個空殼Activity 放入插件內容。
4 反射獲得Apk裏面MainActivity的全類名。
5 加載
從上圖能夠看出，啓動一個差價，核心代碼就是ProxyActivity和PluginInterfaceActivity.下面咱們着重講解核心思想的代碼。
代碼其實很簡單，啓動插件的過程：
- 首先須要一個空殼的ProxyActivity來啓動插件的Activity。
- ProxyActivity根據插件apk包的信息，拿到插件中的ClassLoader和Resource,而後經過反射並建立MainActivity 轉換爲PluginInterfaceActivity，並調用其onCreate方法。
- 插件調用的setContentView被重寫了，會去調用ProxyActivity的setContentView，因爲ProxyActivity的getClassLoader和gerResource被重寫是插件中的resource，因此ProxyActivity的setContentView可以訪問插件中的資源，findViewById一樣也是調用ProxyActivity的。
- ProxyActivity中的其餘生命週期回調函數中調用相應PluginActivity的生命週期。
直接上代碼
下面代碼定義了插件Activity必需要實現的一個接口，也可說定義的一個標準，因爲插件並無安裝到手機上，沒法拿到上下文，生命週期天然也沒法調用，咱們須要將宿主的一個空殼ProxyActivity，將生命週期傳遞給插件。插件須要用到上下文的方法都須要重寫。
public interface PluginInterfaceActivity {
/**
* 上下文的傳遞 經過上下文來啓動Activity
*
* @param activity
*/
void attach(Activity activity);
//---------------------- 生命週期 傳遞到插件中 -------------------------//
void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState);
void onStart();
void onResume();
void onPause();
void onStop();
void onRestart();
void onDestroy();
void onSaveInstanceState(Bundle outState);
boolean onTouchEvent(MotionEvent event);
void onBackPressed();
}
複製代碼
重寫必需要用到的方法，插件的Activity都須要繼承BaseActivity
public class BaseActivity extends AppCompatActivity implements PluginInterfaceActivity {
protected Activity mActivity;
@Override
public void attach(Activity proxyActivity) {
this.mActivity = proxyActivity;
}
@Override
public void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
}
@Override
public void onStart() {
}
@Override
public void onResume() {
}
@Override
public void onPause() {
}
@Override
public void onStop() {
}
@Override
public void onRestart() {
}
@Override
public void onDestroy() {
}
@Override
public void onSaveInstanceState(Bundle outState) {
}
//--------------------------凡事用到上下文的地方都須要重寫，須要重寫的方法-----------------------------//
/**
* 這裏咱們要使用宿主傳遞過來的上下文進行加載view
*
* @param view
*/
@Override
public void setContentView(View view) {
if (mActivity != null) {
mActivity.setContentView(view);
} else {
super.setContentView(view);
}
}
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
if (mActivity != null) {
mActivity.setContentView(layoutResID);
} else {
super.setContentView(layoutResID);
}
}
@Override
public <T extends View> T findViewById(int id) {
if (mActivity != null) {
return mActivity.findViewById(id);
} else {
return super.findViewById(id);
}
}
@Override
public Intent getIntent() {
if (mActivity != null) {
return mActivity.getIntent();
}
return super.getIntent();
}
@Override
public ClassLoader getClassLoader() {
if (mActivity != null) {
return mActivity.getClassLoader();
}
return super.getClassLoader();
}
@Override
public LayoutInflater getLayoutInflater() {
if (mActivity != null) {
return mActivity.getLayoutInflater();
}
return super.getLayoutInflater();
}
@Override
public ApplicationInfo getApplicationInfo() {
if (mActivity != null) {
return mActivity.getApplicationInfo();
}
return super.getApplicationInfo();
}
@Override
public Window getWindow() {
return mActivity.getWindow();
}
@Override
public WindowManager getWindowManager() {
return mActivity.getWindowManager();
}
@Override
public void startActivity(Intent intent) {
if (mActivity != null) {
//插件的launchMode 只可以是標準的
Intent intent1 = new Intent();
intent1.putExtra("className", intent.getComponent().getClassName());
mActivity.startActivity(intent1);
} else {
super.startActivity(intent);
}
}
@Override
public ComponentName startService(Intent service) {
if (mActivity != null) {
Intent m = new Intent();
m.putExtra("serviceName", service.getComponent().getClassName());
return mActivity.startService(m);
} else {
return super.startService(service);
}
}
}
複製代碼
下面來看宿主是如何啓動插件的呢？ 經過一個空殼的Activity ProxyActivity代理的方式最先是由dynamic-load-apk提出的，其思想很簡單，在主工程中放一個ProxyActivy，啓動插件中的Activity時會先啓動ProxyActivity，在ProxyActivity中建立插件Activity，並同步生命週期。
public class ProxyActivity extends AppCompatActivity {
//須要加載插件的全類名
private String className;
private PluginInterfaceActivity pluginInterfaceActivity;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
className = getIntent().getStringExtra("className");
// Class.forName()
//插件並無被安裝到手機上的
try {
//className 表明activity的全類名
Class activityClass = getClassLoader().loadClass(className);
//調用構造函數
Constructor constructors = activityClass.getConstructor(new Class[]{});
//獲得Activity對象
Object newInstance = constructors.newInstance(new Object[]{});
//最好不要反射 onCreate()
//經過標準來
pluginInterfaceActivity = (PluginInterfaceActivity) newInstance;
//注入上下文
pluginInterfaceActivity.attach(this);
Bundle bundle = new Bundle();//將一些信息傳遞
bundle.putString("test", "我是宿主給你傳遞數據");
pluginInterfaceActivity.onCreate(bundle);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public void startActivity(Intent intent) {
String className = intent.getStringExtra("className");
Intent intent1 = new Intent(this, ProxyActivity.class);
intent1.putExtra("className", className);
super.startActivity(intent1);
}
@Override
public ComponentName startService(Intent service) {
String serviceName = service.getStringExtra("serviceName");
Intent intent = new Intent(this, ProxyService.class);
intent.putExtra("serviceName", serviceName);
return super.startService(intent);
}
//對外
@Override
public ClassLoader getClassLoader() {
return PluginManager.getInstance().getClassLoader();
}
@Override
public Resources getResources() {
return PluginManager.getInstance().getResources();
}
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
pluginInterfaceActivity.onStart();
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
pluginInterfaceActivity.onResume();
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
pluginInterfaceActivity.onPause();
}
@Override
protected void onStop() {
super.onStop();
pluginInterfaceActivity.onStop();
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
pluginInterfaceActivity.onDestroy();
}
}
複製代碼
啓動插件的代碼以下：
public void loadPlugin(View view) {
loadDownPlugin();
Intent intent = new Intent(this, ProxyActivity.class);
//獲得全類名
intent.putExtra("className", PluginManager.getInstance().getPackageInfo().activities[0].name);
startActivity(intent);
}
複製代碼
其實，啓動插件就是啓動宿主的一個空殼的Activity，將這個空殼的Activity的上文和生命週期傳遞到插件的Activity。
這即是啓動插件的核心代碼：
//className 表明activity的全類名
Class activityClass = getClassLoader().loadClass(className);
//調用構造函數
Constructor constructors = activityClass.getConstructor(new Class[]{});
//獲得Activity對象
Object newInstance = constructors.newInstance(new Object[]{});
//最好不要反射 onCreate()
//經過標準來
pluginInterfaceActivity = (PluginInterfaceActivity) newInstance;
//注入上下文
pluginInterfaceActivity.attach(this);
Bundle bundle = new Bundle();//將一些信息傳遞
bundle.putString("test", "我是宿主給你傳遞數據");
pluginInterfaceActivity.onCreate(bundle);
複製代碼
其實咱們就是啓動了宿主中的一個空殼Activity，而後加載插件APK包中的資源，並將生命週期傳遞，那麼下面咱們思考一個問題：
插件中的MainActivity調用插件中的OtherActivity，是如何調用的呢？startActivity需不須要重寫？
答案是確定的，啓用插件中的其餘Activity，其實就是從新建立一個新的空殼的Activity。
//重寫插件中的startActivity 將要啓動的Activity的全類名傳遞給ProxyActivity
@Override
public void startActivity(Intent intent) {
if (mActivity != null) {
//插件的launchMode 只可以是標準的
Intent intent1 = new Intent();
intent1.putExtra("className", intent.getComponent().getClassName());
mActivity.startActivity(intent1);
} else {
super.startActivity(intent);
}
}
//重寫ProxyActivity的startActivity，跳轉一個新的ProxyActivity，並跳轉Activity的全類名傳遞過去，至關於重走了一邊上面的過程
@Override
public void startActivity(Intent intent) {
String className = intent.getStringExtra("className");
Intent intent1 = new Intent(this, ProxyActivity.class);
intent1.putExtra("className", className);
super.startActivity(intent1);
}
複製代碼
ProxyActivity代理方式主要注意兩點：
- ProxyActivity中須要重寫getResouces，getAssets，getClassLoader方法返回插件的相應對象。生命週期函數以及和用戶交互相關函數，如onResume，onStop，onBackPressedon，KeyUponWindow，FocusChanged等須要轉發給插件。
- PluginActivity中全部調用context的相關的方法，如setContentView，getLayoutInflater，getSystemService等都須要調用ProxyActivity的相應方法。
調用插件中的Service
經過上述的講解，咱們知道了調用插件中的Activity，其實就是在宿主中建立一個空殼的Acitvity,而後加載插件中的資源，傳遞上下文。
那麼調用插件中的Service呢？原理是同樣的，原理是同樣的仍是在宿主中建立一個空殼的Service ProxyService,ProxyService 將生命週期傳遞給插件中的Service
本身能夠去實現一下，這裏我只把核心代碼給出
public class ProxyService extends Service {
private String serviceName;
private PluginInterfaceService pluginInterfaceService;
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return null;
}
private void init(Intent intent) {
//開啓某個服務的全類名
serviceName = intent.getStringExtra("serviceName");
//生成一個class
DexClassLoader classLoader = PluginManager.getInstance().getClassLoader();
try {
Class<?> aClass = classLoader.loadClass(serviceName);
Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor(new Class[]{});
//獲取某個service對象
Object newInstance = constructor.newInstance(new Object[]{});
pluginInterfaceService = (PluginInterfaceService) newInstance;
pluginInterfaceService.attach(this);
Bundle bundle = new Bundle();
pluginInterfaceService.onCreate();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
if (pluginInterfaceService == null) {
init(intent);
}
return pluginInterfaceService.onStartCommand(intent, flags, startId);
}
@Override
public void onStart(Intent intent, int startId) {
super.onStart(intent, startId);
pluginInterfaceService.onStart(intent, startId);
}
@Override
public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
super.onConfigurationChanged(newConfig);
pluginInterfaceService.onConfigurationChanged(newConfig);
}
@Override
public void onLowMemory() {
super.onLowMemory();
pluginInterfaceService.onLowMemory();
}
@Override
public void onTrimMemory(int level) {
super.onTrimMemory(level);
pluginInterfaceService.onTrimMemory(level);
}
@Override
public boolean onUnbind(Intent intent) {
pluginInterfaceService.onUnbind(intent);
return super.onUnbind(intent);
}
@Override
public void onRebind(Intent intent) {
super.onRebind(intent);
pluginInterfaceService.onRebind(intent);
}
@Override
public void onTaskRemoved(Intent rootIntent) {
super.onTaskRemoved(rootIntent);
pluginInterfaceService.onTaskRemoved(rootIntent);
}
@Override
public void onDestroy() {
super.onDestroy();
pluginInterfaceService.onDestroy();
}
}
複製代碼
須要注意的是：ProxyActivity和ProxyService必定要在宿主的 Manifest 中註冊。
OK，這編文章的講解是插件化最初的時候出現的設計原理，接下來會一步步深刻講解。
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