Android實現應用的增量更新\升級

LeBron_Six發表於2016-01-25
Android

轉載請註明出處：http://blog.csdn.net/yyh352091626/article/details/50579859


GitHub更新：https://github.com/smuyyh/IncrementallyUpdate


增量升級的背景

雖然很多App的版本更新並不頻繁，但是一個App基本上也有幾兆到幾十兆不等，在沒有Wifi的條件下，更新App是非常耗流量的。說到這個就必須得吐槽一下三大網路運營商，4G網路是變快了，但是流量確沒有多，流量仍然不夠用，治標不治本，並沒什麼卵用。

隨著各類App版本的不斷更新和升級，App體積也逐漸變大，使用者升級成了一個比較棘手的問題，Google很快就意識到了這一點，在IO大會上提出了增量升級，國內諸如小米應用商店也實現了應用的增量升級，減少使用者流量的損耗。

增量更新原理

增量更新的原理也很簡單，就是將手機上已安裝的舊版本apk與伺服器端新版本apk進行二進位制對比，並得到差分包（patch），使用者在升級更新應用時，只需要下載差分包，然後在本地使用差分包與舊版的apk合成新版apk，然後進行安裝。這個原理就很想微軟更新漏洞打補丁一樣，其實都是一個道理。差分包檔案的大小，那就遠比APK小得多了，這樣也便於使用者進行應用升級。舊版的APK可以在/data/app/%packagename%底下找到。

差分包的生成和新的APK的合成，需要用到NDK環境，沒接觸過的那就先學一下，當然，我後面會提供編譯好的so庫，直接放倒libs/armeabi下呼叫也是可以的。製作差分包的工具為bsdiff，這是一個非常牛的二進位制查分工具，bsdiff原始碼在android的原始碼目錄下 \external\bsdiff這邊也可以找到。另外還需要bzlib來進行打包。在安全性方面，補丁和新舊版APK最好都要進行MD5驗證，以免被篡改，對此我暫不進行敘述。

增量更新存在的不足

1、增量升級是以兩個應用版本之間的差異來生成補丁的，但是我們無法保證使用者每次的及時升級到最新，也就是在更新前，新版和舊版只差一個版本，所以必須對你所釋出的每一個版本都和最新的版本作差分，以便使所有版本的使用者都可以差分升級，這樣相對就比較繁瑣了。解決方法也有，可以通過Shell指令碼來實現批量生成。

2.增量升級能成功的前提是，從手機端能夠獲得舊版APK，並且與服務端的APK簽名是一樣的，所以像那些破解的APP就無法實現更新。前面也提到了，為了安全性，防止補丁合成錯誤，最好在補丁合成前對舊版本的apk進行sha1或者MD5校驗，保證基礎包的一致性，這樣才能順利的實現增量升級。

C語言實現的主要程式碼

/**
 * 生成差分包
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_yyh_lib_bsdiff_DiffUtils_genDiff(JNIEnv *env,
		jclass cls, jstring old, jstring new, jstring patch) {
	int argc = 4;
	char * argv[argc];
	argv[0] = "bsdiff";
	argv[1] = (char*) ((*env)->GetStringUTFChars(env, old, 0));
	argv[2] = (char*) ((*env)->GetStringUTFChars(env, new, 0));
	argv[3] = (char*) ((*env)->GetStringUTFChars(env, patch, 0));

	printf("old apk = %s \n", argv[1]);
	printf("new apk = %s \n", argv[2]);
	printf("patch = %s \n", argv[3]);

	int ret = genpatch(argc, argv);

	printf("genDiff result = %d ", ret);

	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, old, argv[1]);
	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, new, argv[2]);
	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, patch, argv[3]);

	return ret;
}
/**
 * 差分包合成新的APK
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_yyh_lib_bsdiff_PatchUtils_patch
  (JNIEnv *env, jclass cls,
			jstring old, jstring new, jstring patch){
	int argc = 4;
	char * argv[argc];
	argv[0] = "bspatch";
	argv[1] = (char*) ((*env)->GetStringUTFChars(env, old, 0));
	argv[2] = (char*) ((*env)->GetStringUTFChars(env, new, 0));
	argv[3] = (char*) ((*env)->GetStringUTFChars(env, patch, 0));

	printf("old apk = %s \n", argv[1]);
	printf("patch = %s \n", argv[3]);
	printf("new apk = %s \n", argv[2]);

	int ret = applypatch(argc, argv);

	printf("patch result = %d ", ret);

	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, old, argv[1]);
	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, new, argv[2]);
	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, patch, argv[3]);
	return ret;
}

這是在jni上實現差分包的生成與合併，當然，差分包一般是在服務端生成的，在服務端，那就需要把com_yyh_lib_bsdiff_DiffUtils.c以及bzip2庫，編譯成動態連結庫，供Java呼叫。windows下生成的動態連結庫為.dll檔案，Unix-like下生成的為.so檔案，因為Android是基於Linux核心的，所以也是.so檔案，Mac OSX下生成的動態連結庫為.dylib檔案。

所以後面需要DaemonProcess-1.apk（舊版） DaemonProcess-2.apk（新版）這兩個APK，我放在assets資料夾下，來生成差分包。這兩個檔案就自行拷貝到SD卡/yyh資料夾下，或者按需修改。

Java程式碼主要實現部分

DiffUtils.java

package com.yyh.lib.bsdiff;

/**
 * APK Diff工具類
 * 
 * @author yuyuhang
 * @date 2016-1-26 下午1:10:18
 */
public class DiffUtils {

	static DiffUtils instance;

	public static DiffUtils getInstance() {
		if (instance == null)
			instance = new DiffUtils();
		return instance;
	}

	static {
		System.loadLibrary("ApkPatchLibrary");
	}

	/**
	 * native方法 比較路徑為oldPath的apk與newPath的apk之間差異，並生成patch包，儲存於patchPath
	 * 
	 * 返回：0，說明操作成功
	 * 
	 * @param oldApkPath
	 *            示例:/sdcard/old.apk
	 * @param newApkPath
	 *            示例:/sdcard/new.apk
	 * @param patchPath
	 *            示例:/sdcard/xx.patch
	 * @return
	 */
	public native int genDiff(String oldApkPath, String newApkPath, String patchPath);
}


PatchUtils.java

package com.yyh.lib.bsdiff;

/**
 * APK Patch工具類
 * 
 * @author yuyuhang
 * @date 2016-1-26 下午1:10:40
 */
public class PatchUtils {

	static PatchUtils instance;

	public static PatchUtils getInstance() {
		if (instance == null)
			instance = new PatchUtils();
		return instance;
	}

	static {
		System.loadLibrary("ApkPatchLibrary");
	}

	/**
	 * native方法 使用路徑為oldApkPath的apk與路徑為patchPath的補丁包，合成新的apk，並儲存於newApkPath
	 * 
	 * 返回：0，說明操作成功
	 * 
	 * @param oldApkPath
	 *            示例:/sdcard/old.apk
	 * @param newApkPath
	 *            示例:/sdcard/new.apk
	 * @param patchPath
	 *            示例:/sdcard/xx.patch
	 * @return
	 */
	public native int patch(String oldApkPath, String newApkPath, String patchPath);
}

MainActivity.java
package com.yyh.activity;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;

import android.app.Activity;
import android.content.Intent;
import android.content.pm.PackageInfo;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.content.pm.ResolveInfo;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.os.Looper;
import android.text.TextUtils;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;

import com.example.bsdifflib.R;
import com.yyh.lib.bsdiff.DiffUtils;
import com.yyh.lib.bsdiff.PatchUtils;
import com.yyh.utils.ApkUtils;
import com.yyh.utils.SignUtils;

@SuppressWarnings("unchecked")
public class MainActivity extends Activity {

	Button btnstart;
	private ArrayList<ResolveInfo> mApps;
	private PackageManager pm;

	// 成功
	private static final int WHAT_SUCCESS = 1;
	// 合成失敗
	private static final int WHAT_FAIL_PATCH = 0;

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		pm = getPackageManager();
		// initApp();
	}

	public void bsdiff(View view) {
		new DiffTask().execute();
	}

	public void bspatch(View view) {
		new PatchTask().execute();
	}

	/**
	 * 生成差分包
	 * 
	 * @author yuyuhang
	 * @date 2016-1-25 下午12:24:34
	 */
	private class DiffTask extends AsyncTask<String, Void, Integer> {

		@Override
		protected void onPreExecute() {
			super.onPreExecute();
		}

		@Override
		protected Integer doInBackground(String... params) {
			String appDir, newDir, patchDir;

			try {
				appDir = Environment.getExternalStorageDirectory().toString() + "/yyh/DaemonProcess-1.apk";
				newDir = Environment.getExternalStorageDirectory().toString() + "/yyh/DaemonProcess-2.apk";
				patchDir = Environment.getExternalStorageDirectory() + "/yyh/YixinCall.patch";

				int result = DiffUtils.getInstance().genDiff(appDir, newDir, patchDir);
				if (result == 0) {
					runOnUiThread(new Runnable() {

						@Override
						public void run() {
							Toast.makeText(getApplicationContext(), "差分包已生成", Toast.LENGTH_SHORT).show();
						}
					});
					return WHAT_SUCCESS;
				} else {
					runOnUiThread(new Runnable() {

						@Override
						public void run() {
							Toast.makeText(getApplicationContext(), "差分包生成失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
						}
					});
					return WHAT_FAIL_PATCH;
				}
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
			return WHAT_FAIL_PATCH;
		}
	}

	/**
	 * 差分包合成APK
	 * 
	 * @author yuyuhang
	 * @date 2016-1-25 下午12:24:34
	 */
	private class PatchTask extends AsyncTask<String, Void, Integer> {

		@Override
		protected void onPreExecute() {
			super.onPreExecute();
		}

		@Override
		protected Integer doInBackground(String... params) {
			String appDir, newDir, patchDir;

			try {
				// 指定包名的程式原始檔路徑
				appDir = Environment.getExternalStorageDirectory().toString() + "/yyh/DaemonProcess-1.apk";
				newDir = Environment.getExternalStorageDirectory().toString() + "/yyh/DaemonProcess-3.apk";
				patchDir = Environment.getExternalStorageDirectory() + "/yyh/YixinCall.patch";

				int result = PatchUtils.getInstance().patch(appDir, newDir, patchDir);
				if (result == 0) {
					runOnUiThread(new Runnable() {

						@Override
						public void run() {
							Toast.makeText(getApplicationContext(), "合成APK成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
						}
					});
					return WHAT_SUCCESS;
				} else {
					runOnUiThread(new Runnable() {

						@Override
						public void run() {
							Toast.makeText(getApplicationContext(), "合成APK失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
						}
					});
					return WHAT_FAIL_PATCH;
				}
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
			return WHAT_FAIL_PATCH;
		}
	}

	/**
	 * 初始化app列表
	 */
	private void initApp() {
		// 獲取android裝置的應用列表
		Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN); // 動作匹配
		intent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER); // 類別匹配
		mApps = (ArrayList<ResolveInfo>) pm.queryIntentActivities(intent, 0);
		// 排序
		Collections.sort(mApps, new Comparator<ResolveInfo>() {

			@Override
			public int compare(ResolveInfo a, ResolveInfo b) {
				// 排序規則
				PackageManager pm = getPackageManager();
				return String.CASE_INSENSITIVE_ORDER.compare(a.loadLabel(pm).toString(), b.loadLabel(pm).toString()); // 忽略大小寫
			}
		});
		for (ResolveInfo ri : mApps) {
			Log.i("test", ri.activityInfo.packageName);
		}
	}
}

這樣就實現了差分包的生成與新的APK的合成，那麼我們得到新的APK之後，就呼叫以下程式碼進行安裝。

Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);  
intent.setDataAndType(Uri.fromFile(file), "application/vnd.android.package-archive");  
startActivity(intent);
或者如果需要靜默安裝的話，可以參考我的另一篇部落格：Android 無需root實現apk的靜默安裝

對於應用商店來說，App就不僅一個，想要得到所有舊版APK，就可以遍歷所有的包名，通過context.getPackageManager().getApplicationInfo(packageName, 0).sourceDir獲取。相關程式碼如下

package com.yyh.utils;

import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.pm.ApplicationInfo;
import android.content.pm.PackageInfo;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.content.pm.PackageManager.NameNotFoundException;
import android.net.Uri;
import android.text.TextUtils;

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/**
 * Apk工具類
 * 
 * @author yuyuhang
 * @date 2016-1-25 下午12:07:09
 */
public class ApkUtils {

	/**
	 * 獲取已安裝apk的PackageInfo
	 * 
	 * @param context
	 * @param packageName
	 * @return
	 */
	public static PackageInfo getInstalledApkPackageInfo(Context context, String packageName) {
		PackageManager pm = context.getPackageManager();
		List<PackageInfo> apps = pm.getInstalledPackages(PackageManager.GET_SIGNATURES);

		Iterator<PackageInfo> it = apps.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			PackageInfo packageinfo = it.next();
			String thisName = packageinfo.packageName;
			if (thisName.equals(packageName)) {
				return packageinfo;
			}
		}

		return null;
	}

	/**
	 * 判斷apk是否已安裝
	 * 
	 * @param context
	 * @param packageName
	 * @return
	 */
	public static boolean isInstalled(Context context, String packageName) {
		PackageManager pm = context.getPackageManager();
		boolean installed = false;
		try {
			pm.getPackageInfo(packageName, PackageManager.GET_ACTIVITIES);
			installed = true;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

		return installed;
	}

	/**
	 * 獲取已安裝Apk檔案的源Apk檔案
	 * 
	 * @param context
	 * @param packageName
	 * @return
	 */
	public static String getSourceApkPath(Context context, String packageName) {
		if (TextUtils.isEmpty(packageName))
			return null;

		try {
			ApplicationInfo appInfo = context.getPackageManager().getApplicationInfo(packageName, 0);
			return appInfo.sourceDir;
		} catch (NameNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}

		return null;
	}

	/**
	 * 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);
	}
}

之前在實現的過程中，還碰到過一個問題，就是差分包可以生成，但是合成的時候就出錯了，最後還是沒搞懂是為什麼。有解決過類似問題的，還希望多交流一下~~

以上主要就是進行差分包的生成與新的APK的合成，關鍵技術都實現了，除錯了兩天，終於把它搞定了。其他擴充套件的功能，大家自行實現。上效果~點選bsdiff進行差分包生成，然後點選bspatch進行合併。

GitHub原始碼地址：Android實現應用增量更新


     



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