Android增量更新流程講解

時間  2020-12-27
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爲何須要增量更新：節省流量，節省流量，節省流量，重要的事情說三遍！

    增量更新不只可讓用戶在客戶端實現省流量更新，更重要的是增量更新還能夠實現服務器端流量的節省，爲網站節省成本。html

增量更新的原理

    服務端將應用的舊版本Apk與新版本Apk作差分處理，獲得新版APK更新部分的差分包，例如舊版本的APK有6M，新版的有10M，更新的部分則可能只有4M左右(這4M文件除了包含更新內容之外，還包含一些上下文相關的東西)，對於服務端來說，若是是大型應用每次用戶下載數量在百萬以上，那麼數百萬*4M節省到的流量可想而知。這裏強調一點，新apk和舊apk生成的差分包，其體積大小必定要小於新apk的體積，不然增量更新無心義。
    客戶端在用戶下載了差分更新包以後，將手機端存在的舊版本軟件APK(大多處在/data/data/app/下)，複製到SD卡或者cache中，並與差分更新包進行合併，獲得一個新版本的apk升級安裝包，最終，這個生成的apk和你作差分以前的apk是一致的。
    爲了獲得增量更新中的差分包，咱們使用網上一款很是有名的開源二進制查分工具bsdiff。其中bsdiff依賴bzip2，因此咱們還須要用到 bzip2工具。
    關於bsdiff你們能夠去官網下載http://www.daemonology.net/bsdiff/
    關於bzip2你們能夠去官網下載http://www.bzip.org/downloads.html
下載後的bsdiff目錄以下java

這裏寫圖片描述

    在bsdiff中，bsdiff.c 用於生成差分包，bspatch.c 用於合併文件。android

    ok，準備就緒下面開始步入正題，我將分爲服務端和客戶端兩個方面給你們講解。講以前，仍是先畫個圖，給你們從全局上描繪一下。ruby

這裏寫圖片描述

客戶端開發流程講解

第1步.下載服務端的差分包

下面是經過自定義的下載方法，獲得差分包文件patchFile 。服務器

String downUrl = "http://www.castiel.com/apk.patch";

File patchFile = DownloadUtils.download(downUrl);

public static File download(String url){
        File file = null;
        InputStream is = null;
        FileOutputStream os = null;
        try {
            file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),Constants.PATCH_FILE);
            if (file.exists()) {
                file.delete();
            }
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) new URL(url).openConnection();
            conn.setDoInput(true);
            is = conn.getInputStream();
            os = new FileOutputStream(file);
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len = 0;
            while((len = is.read(buffer)) != -1){
                os.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            try {
                os.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                is.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return file;
    }

第2步.合併獲得最新版本的APK文件

String oldfile = ApkUtils.getSourceApkPath(MainActivity.this, getPackageName());
    String newfile = Constants.NEW_APK_PATH;
    String patchfile = patchFile.getAbsolutePath();
    BsPatch.patch(oldfile, newfile, patchfile);

這裏的BsPatch是咱們的定義的調用Native方法的類markdown

public class BsPatch {
    /** * 合併包 * @param oldfile 舊版本文件 * @param newfile 新版本文件 * @param patchfile 合併後的文件 */
    public native static void patch(String oldfile, String newfile, String patchfile);
    static{
        System.loadLibrary("bspatch");
    }
}

其中加載的baspatch.c文件app

#if 0
__FBSDID("$FreeBSD: src/usr.bin/bsdiff/bspatch/bspatch.c,v 1.1 2005/08/06 01:59:06 cperciva Exp $");
#endif

#include <bzlib.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <err.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

static off_t offtin(u_char *buf)
{
    off_t y;

    y=buf[7]&0x7F;
    y=y*256;y+=buf[6];
    y=y*256;y+=buf[5];
    y=y*256;y+=buf[4];
    y=y*256;y+=buf[3];
    y=y*256;y+=buf[2];
    y=y*256;y+=buf[1];
    y=y*256;y+=buf[0];

    if(buf[7]&0x80) y=-y;

    return y;
}

int main(int argc,char * argv[])
{
    FILE * f, * cpf, * dpf, * epf;
    BZFILE * cpfbz2, * dpfbz2, * epfbz2;
    int cbz2err, dbz2err, ebz2err;
    int fd;
    ssize_t oldsize,newsize;
    ssize_t bzctrllen,bzdatalen;
    u_char header[32],buf[8];
    u_char *old, *new;
    off_t oldpos,newpos;
    off_t ctrl[3];
    off_t lenread;
    off_t i;

    if(argc!=4) errx(1,"usage: %s oldfile newfile patchfile\n",argv[0]);

    /* Open patch file */
    if ((f = fopen(argv[3], "r")) == NULL)
        err(1, "fopen(%s)", argv[3]);

    /* File format: 0 8 "BSDIFF40" 8 8 X 16 8 Y 24 8 sizeof(newfile) 32 X bzip2(control block) 32+X Y bzip2(diff block) 32+X+Y ??? bzip2(extra block) with control block a set of triples (x,y,z) meaning "add x bytes from oldfile to x bytes from the diff block; copy y bytes from the extra block; seek forwards in oldfile by z bytes". */

    /* Read header */
    if (fread(header, 1, 32, f) < 32) {
        if (feof(f))
            errx(1, "Corrupt patch\n");
        err(1, "fread(%s)", argv[3]);
    }

    /* Check for appropriate magic */
    if (memcmp(header, "BSDIFF40", 8) != 0)
        errx(1, "Corrupt patch\n");

    /* Read lengths from header */
    bzctrllen=offtin(header+8);
    bzdatalen=offtin(header+16);
    newsize=offtin(header+24);
    if((bzctrllen<0) || (bzdatalen<0) || (newsize<0))
        errx(1,"Corrupt patch\n");

    /* Close patch file and re-open it via libbzip2 at the right places */
    if (fclose(f))
        err(1, "fclose(%s)", argv[3]);
    if ((cpf = fopen(argv[3], "r")) == NULL)
        err(1, "fopen(%s)", argv[3]);
    if (fseeko(cpf, 32, SEEK_SET))
        err(1, "fseeko(%s, %lld)", argv[3],
            (long long)32);
    if ((cpfbz2 = BZ2_bzReadOpen(&cbz2err, cpf, 0, 0, NULL, 0)) == NULL)
        errx(1, "BZ2_bzReadOpen, bz2err = %d", cbz2err);
    if ((dpf = fopen(argv[3], "r")) == NULL)
        err(1, "fopen(%s)", argv[3]);
    if (fseeko(dpf, 32 + bzctrllen, SEEK_SET))
        err(1, "fseeko(%s, %lld)", argv[3],
            (long long)(32 + bzctrllen));
    if ((dpfbz2 = BZ2_bzReadOpen(&dbz2err, dpf, 0, 0, NULL, 0)) == NULL)
        errx(1, "BZ2_bzReadOpen, bz2err = %d", dbz2err);
    if ((epf = fopen(argv[3], "r")) == NULL)
        err(1, "fopen(%s)", argv[3]);
    if (fseeko(epf, 32 + bzctrllen + bzdatalen, SEEK_SET))
        err(1, "fseeko(%s, %lld)", argv[3],
            (long long)(32 + bzctrllen + bzdatalen));
    if ((epfbz2 = BZ2_bzReadOpen(&ebz2err, epf, 0, 0, NULL, 0)) == NULL)
        errx(1, "BZ2_bzReadOpen, bz2err = %d", ebz2err);

    if(((fd=open(argv[1],O_RDONLY,0))<0) ||
        ((oldsize=lseek(fd,0,SEEK_END))==-1) ||
        ((old=malloc(oldsize+1))==NULL) ||
        (lseek(fd,0,SEEK_SET)!=0) ||
        (read(fd,old,oldsize)!=oldsize) ||
        (close(fd)==-1)) err(1,"%s",argv[1]);
    if((new=malloc(newsize+1))==NULL) err(1,NULL);

    oldpos=0;newpos=0;
    while(newpos<newsize) {
        /* Read control data */
        for(i=0;i<=2;i++) {
            lenread = BZ2_bzRead(&cbz2err, cpfbz2, buf, 8);
            if ((lenread < 8) || ((cbz2err != BZ_OK) &&
                (cbz2err != BZ_STREAM_END)))
                errx(1, "Corrupt patch\n");
            ctrl[i]=offtin(buf);
        };

        /* Sanity-check */
        if(newpos+ctrl[0]>newsize)
            errx(1,"Corrupt patch\n");

        /* Read diff string */
        lenread = BZ2_bzRead(&dbz2err, dpfbz2, new + newpos, ctrl[0]);
        if ((lenread < ctrl[0]) ||
            ((dbz2err != BZ_OK) && (dbz2err != BZ_STREAM_END)))
            errx(1, "Corrupt patch\n");

        /* Add old data to diff string */
        for(i=0;i<ctrl[0];i++)
            if((oldpos+i>=0) && (oldpos+i<oldsize))
                new[newpos+i]+=old[oldpos+i];

        /* Adjust pointers */
        newpos+=ctrl[0];
        oldpos+=ctrl[0];

        /* Sanity-check */
        if(newpos+ctrl[1]>newsize)
            errx(1,"Corrupt patch\n");

        /* Read extra string */
        lenread = BZ2_bzRead(&ebz2err, epfbz2, new + newpos, ctrl[1]);
        if ((lenread < ctrl[1]) ||
            ((ebz2err != BZ_OK) && (ebz2err != BZ_STREAM_END)))
            errx(1, "Corrupt patch\n");

        /* Adjust pointers */
        newpos+=ctrl[1];
        oldpos+=ctrl[2];
    };

    /* Clean up the bzip2 reads */
    BZ2_bzReadClose(&cbz2err, cpfbz2);
    BZ2_bzReadClose(&dbz2err, dpfbz2);
    BZ2_bzReadClose(&ebz2err, epfbz2);
    if (fclose(cpf) || fclose(dpf) || fclose(epf))
        err(1, "fclose(%s)", argv[3]);

    /* Write the new file */
    if(((fd=open(argv[2],O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY,0666))<0) ||
        (write(fd,new,newsize)!=newsize) || (close(fd)==-1))
        err(1,"%s",argv[2]);

    free(new);
    free(old);

    return 0;
}

爲了JNI開發方便，咱們能夠生成BsPatch的頭文件工具

這裏寫圖片描述

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_castiel_inupdate_utils_BsPatch */

#ifndef _Included_com_castiel_inupdate_utils_BsPatch
#define _Included_com_castiel_inupdate_utils_BsPatch
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/* * Class: com_castiel_inupdate_utils_BsPatch * Method: patch * Signature: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_castiel_inupdate_utils_BsPatch_patch
  (JNIEnv *, jclass, jstring, jstring, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

Android.mk文件配置測試

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)  
include $(CLEAR_VARS)  

LOCAL_MODULE:= bspatch   
LOCAL_SRC_FILES:= bspatch.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

第3步.安裝合併後的新APK

String newApkPath = Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + "castielNew.apk";
installApk(MainActivity.this, newApkPath);

   /** * 安裝Apk * @param context * @param apkPath */
    public static void installApk(Context context, String apkPath) {

        Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
        intent.setDataAndType(Uri.parse("file://" + apkPath),
                "application/vnd.android.package-archive");

        context.startActivity(intent);
    }

注意不要忘記添加權限網站

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
<uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS"/>

服務端開發流程講解

其實開發很是簡單，這裏我簡單的說明一下關鍵源碼

public class BsDiff {

    /** * 導入差分庫，調用差分方法 * @param oldfile * @param newfile * @param patchfile */
    public native static void diff(String oldfile, String newfile, String patchfile);

    static{
        System.loadLibrary("bsdiff.so");
    }
}

測試獲得差分包

public class Test {
    public static final String OLD_APK_PATH = "你服務器端的路徑/castiel_old.apk";

    public static final String NEW_APK_PATH = "你服務器端的路徑/castiel_new.apk";

    public static final String PATCH_PATH = "你服務器端的路徑/castiel/apk/apk.patch";

    public static void main(String[] args) {
        //獲得差分包
        BsDiff.diff(ConstantsWin.OLD_APK_PATH, ConstantsWin.NEW_APK_PATH, ConstantsWin.PATCH_PATH);     

    }

}

增量更新的問題

  • 增量更新在實施中，咱們沒法保證用戶每次都可以及時升級到最新版本，因此必須對所發佈的每個版本都和最新的版本做差分處理，以便讓全部版本的用戶均可以進行差分升級，這樣的流程除非經過自動化的腳本批量生成不然比較繁瑣。
  • 增量更新對於手機內存沒法提供足夠空間用做本地APK合成的用戶和本地APK損壞的用戶來講，是沒法實現的。
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