又一开源项目爆火于GitHub，Android高级插件化强化实战

2024-02-17 13:23:37

一、插件化起源

插件化技术最初源于免安装运行 Apk的想法，这个免安装的 Apk 就可以理解为插件，而支持插件的 app 我们一般叫宿主。

想必大家都知道，在 Android 系统中，应用是以 Apk 的形式存在的，应用都需要安装才能使用。但实际上 Android 系统安装应用的方式相当简单，其实就是把应用 Apk 拷贝到系统不同的目录下、然后把 so 解压出来而已。

常见的应用安装目录有：

/system/app：系统应用
/system/priv-app：系统应用
/data/app：用户应用

那可能大家会想问，既然安装这个过程如此简单，Android 是怎么运行应用中的代码的呢，我们先看 Apk 的构成，一个常见的 Apk 会包含如下几个部分：

classes.dex：Java 代码字节码
res：资源文件
lib：so 文件
assets：静态资产文件
AndroidManifest.xml：清单文件

其实 Android 系统在打开应用之后，也只是开辟进程，然后使用 ClassLoader 加载 classes.dex 至进程中，执行对应的组件而已。

那大家可能会想一个问题，既然 Android 本身也是使用类似反射的形式加载代码执行，凭什么我们不能执行一个 Apk 中的代码呢？

二、插件化优点

插件化让 Apk 中的代码（主要是指 Android 组件）能够免安装运行，这样能够带来很多收益：

减少安装Apk的体积、按需下载模块
动态更新插件
宿主和插件分开编译，提升开发效率
解决方法数超过65535的问题

想象一下，你的应用拥有 Native 应用一般极高的性能，又能获取诸如 Web 应用一样的收益。

嗯，理想很美好不是嘛？

三、与组件化的区别

组件化：是将一个App分成多个模块，每个模块都是一个组件（module），开发过程中可以让这些组件相互依赖或独立编译、调试部分组件，但是这些组件最终会合并成一个完整的Apk去发布到应用市场。
插件化：是将整个App拆分成很多模块，每个模块都是一个Apk（组件化的每个模块是一个lib），最终打包的时候将宿主Apk和插件Apk分开打包，只需发布宿主Apk到应用市场，插件Apk通过动态按需下发到宿主Apk。

四、插件化的技术难点

想让插件的Apk真正运行起来，首先要先能找到插件Apk的存放位置，然后我们要能解析加载Apk里面的代码。

但是光能执行Java代码是没有意义的，在Android系统中有四大组件是需要在系统中注册的，具体来说是在 Android 系统的 ActivityManagerService (AMS) 和 PackageManagerService (PMS) 中注册的，而四大组件的解析和启动都需要依赖 AMS 和 PMS，如何欺骗系统，让他承认一个未安装的 Apk 中的组件，如何让宿主动态加载执行插件Apk中 Android 组件（即 Activity、Service、BroadcastReceiver、ContentProvider、Fragment）等是插件化最大的难点。

另外，应用资源引用（特指 R 中引用的资源，如 layout、values 等）也是一大问题，想象一下你在宿主进程中使用反射加载了一个插件 Apk，代码中的 R 对应的 id 却无法引用到正确的资源，会产生什么后果。

总结一下，其实做到插件化的要点就这几个：

如何加载并执行插件 Apk 中的代码（ClassLoader Injection）
让系统能调用插件 Apk 中的组件（Runtime Container）
正确识别插件 Apk 中的资源（Resource Injection）

插件化是一门很有意思的学问，网上已经有很多“入门知识”和“实现原理”之类的文章，但是关于插件化的实战却没有一个系统、全面的分享，下面我要分享的是最近小编有幸在腾讯高工手里扒到这份“插件化实战学习手册"，这位大佬主导开发过多个采用插件化架构的APP项目。手册中收录了各互联网大厂热门的插件化项目实战，从新手到架构师，这份学习手册足以。