Android动态化框架App Bundles

2022-05-29 08:36:10

Android App Bundles

在今年的Google I/O大会上，Google向 Android 引入了新 App 动态化框架（即Android App Bundle，缩写为AAB），与Instant App不同，AAB是借助Split Apk完成动态加载，使用AAB动态下发方式，可以大幅度减少应用体积。现在只须在 Android Studio 中构建一个应用束 (app bundle)，就可以将应用所需的全部内容 (适用于所有设备) 都涵盖在内：所有语言、所有设备屏幕大小、所有硬件架构。

下面是Dynamic Delivery示意效果图：

不过要想体验Dynamic Delivery，需要先下载
Android Studio 3.2

学习Android App Bundles可以将它和Split Apks来对比学习。

Split Apks

split apks是Android 5.0开始提供多apk构建机制，借助split apks可以将一个apk基于ABI和屏幕密度两个维度拆分城多个apk，这样可以有效减少apk体积。当用户下载应用程序安装包时，只会包含对应平台的so和资源。因为需要google play支持，所以国内就没戏了。针对不同cpu架构问题，国内应用开发商大部分都会将so文件只放在armabi目录下，如此做虽然可以有效减少包体积，但可能带来性能问题。split apks详细的内容可以访问下面的链接：https://link.zhihu.com/?target=https%3A//developer.android.com/studio/build/configure-apk-splits%3Fauthuser%3D2

Split Apks的运作原理有点类似于Android的组件化，安装应用程序时，首先安装base apk，然后安装split apks。为了说明splite apks运作原理，来看一下Android 5.0关于splite apks的源码。

打开ApplicationInfo类中，可以看到如下信息：

/**
     * Full paths to zero or more split APKs that, when combined with the base
     * APK defined in {@link #sourceDir}, form a complete application.
     */
    public String[] splitSourceDirs;

    /**
     * Full path to the publicly available parts of {@link #splitSourceDirs},
     * including resources and manifest. This may be different from
     * {@link #splitSourceDirs} if an application is forward locked.
     */
    public String[] splitPublicSourceDirs;

LoadeApk中有PathClassLoader和Resources创建过程。LoadedApk#mClassLoader是PathClassLoader实例引用，接着看PathClassLoader的创建过程。

public ClassLoader getClassLoader() {
        synchronized (this) {
            if (mClassLoader != null) {
                return mClassLoader;
            }

            if (mIncludeCode && !mPackageName.equals("android")) {

                ......

                final ArrayList<String> zipPaths = new ArrayList<>();
                final ArrayList<String> libPaths = new ArrayList<>();

                .......

                zipPaths.add(mAppDir);
                //将split apk路径追加到zipPaths中
                if (mSplitAppDirs != null) {
                    Collections.addAll(zipPaths, mSplitAppDirs);
                }

                libPaths.add(mLibDir);

                ......

                final String zip = TextUtils.join(File.pathSeparator, zipPaths);
                final String lib = TextUtils.join(File.pathSeparator, libPaths);

                ......
                //如果mSplitAppDirs不为空，则zip将包含split apps所有路径。
                mClassLoader = ApplicationLoaders.getDefault().getClassLoader(zip, lib,
                        mBaseClassLoader);

                StrictMode.setThreadPolicy(oldPolicy);
            } else {
                if (mBaseClassLoader == null) {
                    mClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
                } else {
                    mClassLoader = mBaseClassLoader;
                }
            }
            return mClassLoader;
        }
    }

在创建PathClassLoader时，dex文件路径包含base app和split apps路径，LoadedApk#mResources是Resources实例引用，Resources的源码如下：

public Resources getResources(ActivityThread mainThread) {
        if (mResources == null) {
            mResources = mainThread.getTopLevelResources(mResDir, mSplitResDirs, mOverlayDirs,
                    mApplicationInfo.sharedLibraryFiles, Display.DEFAULT_DISPLAY, null, this);
        }
        return mResources;
    }

可以发现：split apks资源路径（LoadedApk#mSplitResDirs）也会被增加至Resources中。

Android App Bundles

下面再来看Android App Bundles，Android App Bundle 支持模块化，通过Dynamic Delivery with split APKs，将一个apk拆分成多个apk，按需加载（包括加载C/C++ libraries），这样开发者可以随时按需交付功能，而不是仅限在安装过程中。

Android App Bundle 通常会包括以下几个文件：

Base Apk：首次安装的apk，公共代码和资源，所以其他的模块都基于Base Apk；
Configuration APKs：native libraries 和适配当前手机屏幕分辨率的资源；
Dynamic feature APKs：不需要在首次安装就加载的模块。

AAB并不是一个插件化框架，它利用的是Android Framework提供的split apks技术来完成的，而所有安装split apk工作均是通过IPC交由google play完成。
具体使用时，在Android Studio新增一项module——Dynamic Feature Module。

在创建dynamic_feature时，有两个选项是默认勾选的，当然我们也可以更改其状态。

Enable on-demand: 是否支持按需下载模式。如果不支持，那么该feature则在安装app时被安装。
Fusing: 如果app运行在Android 5.0（不包括5.0）以下，勾选Fusing则表示该feature会被一起打包至完整apk中。

下面看一个简单的实例程序。

在示例中，有四个feature，通过module名很清楚这些feature是举例介绍如何访问代码、资源、so等。
dynamic feature module编译所使用的插件com.android.dynamic-feature，那么该插件有何独特之处，通过编译产物分析，运行示例后，发现在所有dynamic feature模块build目录下均会生成apk文件。

接着反编译主apk（com.android.application插件生成产物），会发现两个有趣的现象：

所有dynamic feature module的代码、资源、so并未打包至主apk中。
主apk manifest信息包括所有dynamic feature module的manifest，即feature manifest会被合并至主apk manifest中。

Build Bundle(s)

Android App Bundle提供一种全新编译产物格式文件aab，使用Android Studio提供的App Bundle即可。

如上图，当选择Build Bundle(s)时，在主工程build目录下回生成bundle.aab文件，该文件是压缩格式文件，解压该aab文件内容如下。

从aab文件内容，可知其包含base和feature的代码、资源、so等，同时还有BundleConfig.pb这一配置文件，该配置文件是google play用于拆分apk。如果我们需要在google play上支持动态发布，只需要上传aab文件即可，后续工作交给google play完成。

Play Core Library

Play Core Library是AAB提供的核心库，用于下载、安装dynamic feature模块。另外，我们也可以用这些API下载on-demand模块用于instant app。关于Play Core Library具体如何使用，大家可以查看相关文档。

兼容性问题处理

6.0以下版本

当app运行设备版本不高于6.0时，需要使用SplitCompat库才能立即访问下载模块代码和资源。AAB提供SplitCompatApplication类用于开启SplitCompat。

public class SplitCompatApplication extends Application {
    public SplitCompatApplication() {
    }

    protected void attachBaseContext(Context var1) {
        super.attachBaseContext(var1);
        SplitCompat.install(this);
    }
}

在Application#attachBaseContext(Context)中调用SplitCompat.install(Context)。在该方法中主要完成split apks代码（dex和so）和资源的安装。下面是一些兼容的条件分支语句：

public static a a() {
        if (VERSION.SDK_INT == 21) {
        //com.google.android.play.core.splitcompat.b.c
            return new c();
        } else if (VERSION.SDK_INT == 22) {
        //com.google.android.play.core.splitcompat.b.f
            return new f();
        } else if (VERSION.SDK_INT == 23) {
        //com.google.android.play.core.splitcompat.b.g
            return new g();
        } else {
            throw new AssertionError();
        }
    }

高于8.0版本

在Android 8.0中，Instant Apps相关代码嵌入至Framework。因此如果on-demand模块用于Instant Apps中，需要在on-demand下载成功中，调用SplitInstallHelper.updateAppInfo(Context)。

public static void updateAppInfo(Context var0) {
        if (VERSION.SDK_INT > 25) {
            a.a("Calling dispatchPackageBroadcast!", new Object[0]);

            try {
                Class var1;
                Method var2;
                (var2 = (var1 = Class.forName("android.app.ActivityThread")).getMethod("currentActivityThread")).setAccessible(true);
                Object var3 = var2.invoke((Object)null);
                Field var4;
                (var4 = var1.getDeclaredField("mAppThread")).setAccessible(true);
                Object var5;
                (var5 = var4.get(var3)).getClass().getMethod("dispatchPackageBroadcast", Integer.TYPE, String[].class).invoke(var5, 3, new String[]{var0.getPackageName()});
                a.a("Calling dispatchPackageBroadcast", new Object[0]);
            } catch (Exception var6) {
                a.a(var6, "Update app info with dispatchPackageBroadcast failed!", new Object[0]);
            }
        }
    }

从上述代码得知其反射调用ActivityThread#dispatchPackageBroadcast方法。最终是调用至LoadedApk#updateApplicationInfo。该方法做了如下事情

重新创建mClassLoader
重新创建mResources
更新applicationInfo（调用LoadedApk#setApplicationInfo完成）。

码农公寓

Android App Bundles

Split Apks

Android App Bundles

Build Bundle(s)

Play Core Library

兼容性问题处理

6.0以下版本

高于8.0版本

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