Android外掛化開篇

前言

我在很久之前就想寫一系列關於外掛化的部落格，可是總被這樣或那樣的事情打斷。上週終於鼓足勇氣給自己定了一個計劃：5月10日之前寫完外掛化系列。今天這篇文章是一個開篇，作用有兩個：一是把吹的牛釋出到網上，前面已經說過了；二是對外掛化的知識做一個簡單的介紹，順便幫自己整理一下接下來的寫作思路。

什麼是外掛化

通常，我們的app只有一個apk檔案。而外掛化是一種將app拆分為多個apk的技術，每一個apk都是app功能的一部分。一般，我們把app啟動時由系統載入的apk稱之為宿主。而宿主是可以載入其他的apk的，這些被宿主載入的apk我們稱為外掛。

外掛化的用途

在學習一項新技能之前，我們首先要弄清楚它能為我們帶來什麼。那外掛化能給我們帶來什麼呢？

• 從專案管理角度來說：

  1. 外掛化將應用的不同功能劃分到一個個的外掛中，便於程式的維護。
  2. 每個外掛可以單獨執行除錯極大的提高了開發效率。
  3. 每個外掛互不影響，多人協同開發更加高效。

• 從程式執行角度來說：

  1. 按需載入外掛，佔用記憶體更少。
  2. 按需更新，更省流量。

• 從公司運營角度來說：

  1. 實時更新，便於運營推廣。
  2. 修復線上BUG，將風險降到最低。

外掛化需要哪些內功

外掛化像是一門十分高深的武功，它需要修習者有一定理論基礎後才能修煉。那它需要哪些理論支撐呢？

• ClassLoader

  ClassLoader是由JVM平臺提供的類載入器。它允許程式從網路、硬碟甚至是記憶體載入Class，這就為Android外掛化提供了最基礎的技術保障。我們知道Android平臺對位元組碼檔案作了優化，摒棄了傳統JVM需要的.jar檔案，而是採用體積更小的.dex檔案。因此，Android自定義了一系列ClassLoader以滿足對dex載入。在這些ClassLoader中，有一個DexClassLoader，它允許我們的app載入外部的.jar和.apk檔案。

• 反射和Hook技術

  Hook的翻譯是"鉤子"。我們知道Android作業系統有一套自己的機制，例如，Activity啟動流程、事件分發機制、資源管理機制等。有時候，這些機制無法滿足我們的需求，通過系統的API也無能為力。這時候就需要Hook技術對原有流程進行攔截，然後將系統流程替換成我們自己的流程。而反射是Hook技術的一種必要手段。

• APP安裝過程

  我們知道apk檔案中包含了app執行需要的Activity、Service等資訊。這些資訊是在程式安裝過程中通過PackageManagerService解析AndroidManifest檔案取得的。只有瞭解了這些原理，我們才能知道如何解析外掛中的Activity、Service等資訊。

• 四大元件的啟動流程

  單純解析出外掛的Activity、Service等資訊是不行，我們期望的是這些Activity、Service等可以像我們普通App中的一樣可以正常執行。這就需要我們去熟悉四大元件的啟動流程，然後通過Hook技術加入宿主啟動外掛的Activity、Service等邏輯。

• 資源管理

  外掛化會給資源管理帶來兩個問題：

  1. 在Android打包編譯時，gradle會為圖片、文案等資源生成一個唯一的Id。在執行期，通過對資源Id的引用來查詢相應的資源。由於宿主apk和各外掛apk打包不是在一次gradle assemble命令中完成的，這就有可能造成多個apk中產生的資源id相同，我們稱之為資源衝突

  2. 各apk中的資源是無法共享的，例如在宿主中無法引用外掛中的資源。

  為了解決這兩個問題，我們有必要掌握Android平臺的資源管理機制。

後續文章會以什麼樣的方式呈現

後續文章我會採用原理+DEMO的表現形式。在每篇文章的前半部分主要是介紹原理知識；後半部分是程式碼Demo，這些Demo串聯在一起就是一個簡單的外掛化框架。