在学习Java反射的技术后,我们可以开始更深一步的探究插件化开发了。首先先讲一下Android App的打包流程,然后我们通过一个简单的例子 —— 实现插件化加载外部Dex来完成初级的插件化开发的探索。
一、Android App 打包流程
1. 打包资源文件,生成R.java文件
打包资源的工具是aapt,在这个过程中,项目中的AndroidManifest.xml文件和布局文件XML都会编译,然后生成相应的R.java,另外AndroidManifest.xml会被aapt编译成二进制。存放在APP的res目录下的资源,该类资源在APP打包前大多会被编译,变成二进制文件,并会为每个该类文件赋予一个resource id。对于该类资源的访问,应用层代码则是通过resource id进行访问的。Android应用在编译过程中aapt工具会对资源文件进行编译,并生成一个resource.arsc文件,resource.arsc文件相当于一个文件索引表,记录了很多跟资源相关的信息。
2. 处理aidl文件,生成相应的Java文件
aidl工具解析接口定义文件然后生成相应的Java代码接口供程序调用。如果在项目没有使用到aidl文件,则可以跳过这一步。
3. 编译项目源代码,生成class文件
项目中所有的Java代码,包括R.java和.aidl文件,都会变Java编译器(javac)编译成.class文件,生成的class文件位于工程中的bin/classes目录下。
4. 转换所有的class文件,生成classes.dex文件
dex工具生成可供Android系统Dalvik虚拟机执行的classes.dex文件,任何第三方的libraries和.class文件都会被转换成.dex文件。dx工具的主要工作是将Java字节码转成成Dalvik字节码、压缩常量池、消除冗余信息等。
5. 打包生成APK文件
所有没有编译的资源,如images、assets目录下资源(该类文件是一些原始文件,APP打包时并不会对其进行编译,而是直接打包到APP中,对于这一类资源文件的访问,应用层代码需要通过文件名对其进行访问);编译过的资源和.dex文件都会被apkbuilder工具打包到最终的.apk文件中。
6. 对APK文件进行签名
一旦APK文件生成,它必须被签名才能被安装在设备上。在开发过程中,主要用到的就是两种签名的keystore。一种是用于调试的debug.keystore,它主要用于调试,在Eclipse或者Android Studio中直接run以后跑在手机上的就是使用的debug.keystore。另一种就是用于发布正式版本的keystore。
7. 对签名后的APK文件进行对齐处理
如果你发布的apk是正式版的话,就必须对APK进行对齐处理,用到的工具是zipalign。对齐的主要过程是将APK包中所有的资源文件距离文件起始偏移为4字节整数倍,这样通过内存映射访问apk文件时的速度会更快。对齐的作用就是减少运行时内存的使用。
二、实现插件化加载外部Dex文件
我们可以从最基本的加载外部apk开始,然后再到加载插件中的类,然后在通过优化前面实现的时候发现的问题,一步步探究插件化的本质。
加载流程如下:
- 将插件 apk 放到主 app 的 assets 目录中,app启动后把 assets 目录中的插件 apk 复制到内存。
- 读取插件 apk 中的 dex,生成对应的 DexClassLoader。
- 使用 DexClassLoader 的 loadClass 方法读取插件的 dex 中的任何一个类。
1. 打包插件 apk 并放到宿主 assets 目录
插件apk可以按照正常打包应用的方式打包。
例如在插件apk里面写一个bean类:
public class Bean {
private String name = "jianqiang"; public String getName() {
return name;
} public void setName(String paramString) {
this.name = paramString;
}
}
打包完成后,放到宿主app项目目录下的assets目录下。
2. 将assets目录下的apk复制到/data/data/files目录下
/**
* 把Assets里面得文件复制到 /data/data/files 目录下
*
* @param context
* @param sourceName
*/
public static void extractAssets(Context context, String sourceName) {
AssetManager am = context.getAssets();
InputStream is = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
is = am.open(sourceName);
File extractFile = context.getFileStreamPath(sourceName);
fos = new FileOutputStream(extractFile);
byte[] buffer = new byte[1024];
int count = 0;
while ((count = is.read(buffer)) > 0) {
fos.write(buffer, 0, count);
}
fos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
closeSilently(is);
closeSilently(fos);
}
}
3. 读取插件 apk 中的 dex,生成对应的 DexClassLoader
DexClassLoader classLoader = new DexClassLoader(dexpath, fileRelease.getAbsolutePath(), null, getClassLoader());
4. 使用 DexClassLoader 的 loadClass 方法读取插件的 dex 中的类
Class mLoadClassBean;
try {
mLoadClassBean = classLoader.loadClass("jianqiang.com.plugin1.Bean");
Object beanObject = mLoadClassBean.newInstance();
Method getNameMethod = mLoadClassBean.getMethod("getName");
getNameMethod.setAccessible(true);
String name = (String) getNameMethod.invoke(beanObject);
mTextView.setText(name);
Toast.makeText(getApplicationContext(), name, Toast.LENGTH_LONG).show();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
当我们看到输出了我们在插件apk定义的内容后,就说明我们成功的加载外部的dex并进行调用。
备注:插件apk中可以有自定义的Application,一般自定义的Application的onCreate方法中会做一些初始化的工作。但是插件apk的Application的onCreate方法是没有机会执行的。除非我们通过反射进行执行,但是这样一来插件的Application就没有生命周期可言了,就是一个普通的类。
上述内容的代码仓库地址为:https://github.com/renhui/RHPluginProgramming/tree/master/HostApp。