Android Studio的Instant Run工作原理及用法

前言

看到一篇介紹Instant Run的文章，覺得蠻不錯的，翻譯記錄一下，其中夾雜著自己的理解(原文地址),最後附上Install Run的使用方法。(本文圖片出處)
tips:文中所有連結地址都要翻牆

Instant Run

Instant Run，是android studio2.0新增的一個執行機制，在你編碼開發、測試或debug的時候，它都能顯著減少你對當前應用的構建和部署的時間。
當我們第一次點選run、debug按鈕的時候，它執行時間和我們往常一樣。但是接下去的時間裡，你每次修改程式碼後點選run、debug按鈕，對應的改變將迅速的部署到你正在執行的程式上，傳說速度快到你都來不及把注意力集中到手機螢幕上，它就已經做好相應的更改。

一個典型的構建週期流程圖

構建->部署->安裝->app登入->activity建立

instant run的目標：儘可能多的剔除不必要的步驟，然後提升必要步驟的速度。

在實踐中，這意味著：

• 只對程式碼改變部分做構建和部署
• 不重新安裝應用
• 不重啟應用
• 不重啟activity

熱拔插，溫拔插，冷拔插

instant run = 增量構建 + 熱 或 溫 或 冷拔插

熱拔插：程式碼改變被應用、投射到APP上，不需要重啟應用，不需要重建當前activity。
場景：適用於多數的簡單改變（包括一些方法實現的修改，或者變數值修改）
溫拔插：activity需要被重啟才能看到所需更改。
場景：典型的情況是程式碼修改涉及到了資原始檔，即resources。
冷拔插：app需要被重啟（但是仍然不需要重新安裝）
場景：任何涉及結構性變化的，比如：修改了繼承規則、修改了方法簽名等。

Instant Run執行原理

Manifest整合，然後跟res、dex.file一起被合併到APK

manifest檔案合併、打包，和res一起被AAPT合併到APK中，同樣專案程式碼被編譯成位元組碼，然後轉換成.dex 檔案，也被合併到APK中。

首次執行Instant Run，Gradle執行的操作

APK生成流程

在有Instant Run的環境下：一個新的App Server類會被注入到App中，與Bytecode instrumentation協同監控程式碼的變化。
同時會有一個新的Application類，它注入了一個自定義類載入器（Class Loader）,同時該Application類會啟動我們所需的新注入的App Server。於是，Manifest會被修改來確保我們的應用能使用這個新的Application類。（這裡不必擔心自己繼承定義了Application類，Instant Run新增的這個新Application類會代理我們自定義的Application類）
至此，Instant Run已經可以跑起來了，在我們使用的時候，它會通過決策，合理運用冷溫熱拔插來協助我們大量地縮短構建程式的時間。

在Instant Run執行之前，Android Studio會檢查是否能連線到App Server中。並且確保這個App Server是Android Studio所需要的。這同樣能確保該應用正處在前臺，因為目前是不支援多臺裝置多程式同時執行。

熱拔插

App Server

Android Studio monitors： 執行著Gradle任務來生成增量.dex檔案（這個dex檔案是對應著開發中的修改類） Android Studio會提取這些.dex檔案傳送到App Server，然後部署到App。
因為原來版本的類都裝載在執行中的程式了，Gradle會翻譯，更新好這些.dex檔案（Gradle修改class的原理，請戳連結），傳送到App Server的時候，交給自定義的類載入器來載入.dex檔案。看看下面原理圖：

App Server

App Server會不斷監聽是否需要重寫類檔案，如果需要，任務會被立馬執行。新的更改便能立即被響應。我們可以通過打斷點除錯來發現它確實是這麼做，操作如下：

實際效果

溫拔插

溫拔插需要重啟Activity，因為資原始檔是在Activity建立時載入，所以必須重啟Activity來過載資原始檔。
目前來說，任何資原始檔的修改都會導致重新打包再傳送到APP。但是，google的開發團隊正在致力於開發一個增量包，這個增量包只會包裝修改過的資原始檔並能部署到當前APP上。

注意：溫拔插涉及到的資原始檔修改，在manifest上是無效的（這裡的無效是指不會啟動Instant Run），因為，manifest的值是在APK安裝的時候被讀取，所以想要manifest下資源的修改生效，還需要觸發一個完整的應用構建和部署。總結起來：如果你修改了manifest相關的資原始檔，還是需要面臨和以前一樣的龜速構建。

所以溫拔插實際上只能應對少數的情況，它並不能應付應用在架構、結構上的變化。例如：annotations，fields的增刪改、父類檔案的修改、static修飾的類、方法、常量等的修改都只能依靠冷拔插。

冷拔插

應用部署的時候，會把工程拆分成十個部分，每部分都擁有自己的.dex檔案，然後所有的類會根據包名被分配給相應的.dex檔案。當冷拔插開啟時，修改過的類所對應的.dex檔案，會重組生成新的.dex檔案，然後再部署到裝置上。
之所以能這麼做，是依賴於Android的ART模式，它能允許載入多個.dex檔案。ART模式在android4.4（API-19）中加入，但是Dalvik依然是首選，到了android5.0（API-21），ART模式才成為系統預設首選，所以Instant Run只能執行在API-21及其以上版本，至於低版本的話，會重新構建整個應用（下文會提及低版本解決思路）

Instant Run是不能回退的

程式碼更改可以通過熱拔插快速部署，但是熱拔插會影響應用的初始化，所以我們不得不通過重啟應用來響應這些修改。

展示增量構建，重啟APP，然後回退（這裡回退不了，資料還是4）

Instant Run 技巧與提示

Instant Run是被Android Studio控制的。所以我們只能通過IDE來啟動它，如果通過裝置來啟動應用，Instant Run會出現異常情況。

更多的技巧，請點這裡，然而多數是沒什麼用，不需要記住的。

• 如果應用的minSdkVersion小於21，可能多數的Instant Run功能會掛掉，這裡提供一個解決方法，通過product flavor建立一個minSdkVersion大於21的新分支，用來debug。
• Instant Run目前只能在主程式裡執行，如果應用是多程式的，類似微信，把webView抽出來單獨一個程式，那熱、溫拔插會被降級為冷拔插。
• 在Windows下，Windows Defender Real-Time Protection可能會導致Instant Run掛掉，可用通過新增白名單列表解決，具體操作自行Google
• 暫時不支援Jack compiler，Instrumentation Tests，或者同時部署到多臺裝置。

操作

• 下載：AS1.5及其以上的使用者可以通過增量包直接升級到2.0或者2.1，1.5以下的，個人覺得直接重新官網下載一個就好了，不看好瞎折騰，覺得浪費時間。
• 設定：Instant Run是預設開啟的。設定路徑：Preferences -> Build,Execution,Deployment -> Instant Run
• 使用：和往常一模一樣，只是你會發覺速度飆升，變快了。-0-