Android 增量更新完全解析 是增量不是熱修復

鴻洋發表於2016-10-11

一、概述

最近一直關注熱修復的東西,偶爾聊天談到了增量更新,當然了兩個完全不是一個東西。藉此找了一些資料,收集整理了一下,本來是不想寫部落格的,因為主要都是工具的實現,但是昨晚在整理資料的時候,忽然發現,我快要忘了這玩意,又要從頭找一圈工具。

So,權當一個記錄,也方便以後自己查詢。

首先要明確的是,什麼是增量更新:

相信大家都見過在應用市場省流量更新軟體,一個幾百M的軟體可能只需要下載一個20M的增量包就能完成更新。那麼它是如何做的呢?

就是本篇部落格的主題了。

增量更新的流程是:使用者手機上安裝著某個應用,下載了增量包,手機上的apk和增量包合併形成新的包,然後再次安裝(注意這個過程是要重新安裝的,當然部分應用市場有root許可權你可能感知不到)。

ok,那麼把整個流程細化為幾個關鍵點:

  1. 使用者手機上提取當前安裝應用的apk
  2. 如何利用old.apk和new.apk生成增量檔案
  3. 增加檔案與1.中的old.apk合併,然後安裝

解決了上述3個問題,就ok了。

下面開始解決,首先我們看下增量檔案的生成與合併,這個環節可以說是整個流程的核心,也是技術難點,值得開心的是,這個技術難點已經有工具替我們實現了。

二、增量檔案的生成與合併

這個其實就是利用工具做二進位制的一個diff和patch了。

網址:

下載地址:

對了,本文環境為mac,其他系統如果阻礙,慢慢搜尋解決即可。

下載好了,解壓,切到對應的目錄,然後執行make:

aaa:bsdiff-4.3 zhy$ make
Makefile:13: *** missing separator.  Stop.複製程式碼

恩,你沒看錯,報錯了,這個錯誤還比較好解決。

解壓檔案裡面有個檔案:Makefile,以文字的形式開啟,將install:下面的if,endif新增一個縮排。

修改完成是這個樣子的:

CFLAGS        +=    -O3 -lbz2

PREFIX        ?=    /usr/local
INSTALL_PROGRAM    ?=    ${INSTALL} -c -s -m 555
INSTALL_MAN    ?=    ${INSTALL} -c -m 444

all:        bsdiff bspatch
bsdiff:        bsdiff.c
bspatch:    bspatch.c

install:
    ${INSTALL_PROGRAM} bsdiff bspatch ${PREFIX}/bin
    .ifndef WITHOUT_MAN
    ${INSTALL_MAN} bsdiff.1 bspatch.1 ${PREFIX}/man/man1
    .endif複製程式碼

然後,重新執行make:

aaa:bsdiff-4.3 zhy$ make
cc -O3 -lbz2    bsdiff.c   -o bsdiff
cc -O3 -lbz2    bspatch.c   -o bspatch
bspatch.c:39:21: error: unknown type name 'u_char'; did you mean 'char'?
static off_t offtin(u_char *buf)
                    ^~~~~~
                    char複製程式碼

這次比上次好點,這次生成了一個bsdiff,不過在生成bspatch的時候報錯了,好在其實我們只需要使用bsdiff,為什麼這麼說呢?

因為生成增量檔案肯定是在服務端,或者是我們本地pc上做的,使用的就是bsdiff這個工具;

另外一個bspatch,合併old.apk和增量檔案肯定是在我們應用內部做的。

當然這個問題也是可以解決的,搜尋下,很多解決方案,我們這裡就不繼續在這個上面浪費篇幅了。

我這裡提供個下載地址:

github.com/hymanAndroi…

下載完成,直接make,bsdiff和bspatch都會生成(mac環境下)。

=============神奇的分割線==============

ok,假設到這裡,不管你使用何種手段,我們們已經有了bsdiff和bspacth,下面演示下這個工具的使用:

首先我們準備兩個apk,old.apk和new.apk,你可以自己隨便寫個專案,先執行一次拿到生成的apk作為old.apk;然後修改些程式碼,或者加一些功能,再執行一次生成new.apk;

  • 生成增量檔案
./bsdiff old.apk new.apk old-to-new.patch複製程式碼

這樣就生成了一個增量檔案old-to-new.patch

  • 增量檔案和old.apk合併成新的apk
./bspatch old.apk new2.apk old-to-new.patch複製程式碼

這樣就生成一個new2.apk

那麼怎麼證明這個生成的new2.apk和我們的new.apk一模一樣呢?

我們可以檢視下md5的值,如果兩個檔案md5值一致,那麼幾乎可以肯定兩個檔案時一模一樣的(不要跟我較真說什麼碰撞可以產生一樣的md5的值~~)。

aaa:bsdiff-4.3 zhy$ md5 new.apk 
MD5 (new.apk) = 0900d0d65f49a0cc3b472e14da11bde7
aaa:bsdiff-4.3 zhy$ md5 new2.apk 
MD5 (new2.apk) = 0900d0d65f49a0cc3b472e14da11bde7複製程式碼

可以看到兩個檔案的md5果然一樣~~

恩,假設你不是mac,怎麼獲取一個檔案的md5呢?(自己寫程式碼,下載工具,不要遇到這樣的問題,還彈窗我,我會被扣工資的...)

那麼到這裡我們就已經知道了如何生成增量檔案和將patch與舊的檔案合併為新的檔案。那麼我們再次梳理下整個流程:

  1. 服務端已經做好了增量檔案(本節完成)
  2. 客戶端下載增量檔案+提取該應用的apk,使用bspatch合併
  3. 產生的新的apk,呼叫安裝程式

還是蠻清晰的,那麼主要是第二點,第二點有兩件事,一個是提取應用的apk;一個是使用bspatch合併,那麼這個合併肯定是需要native方法和so檔案去做的,也就是說我們要自己打個so出來;

三、客戶端的行為

(1)提取應用的apk檔案

其實提取當前應用的apk非常簡單,如下程式碼:

public class ApkExtract {
    public static String extract(Context context) {
        context = context.getApplicationContext();
        ApplicationInfo applicationInfo = context.getApplicationInfo();
        String apkPath = applicationInfo.sourceDir;
        Log.d("hongyang", apkPath);
        return apkPath;
    }
}複製程式碼

(2)製作bspatch so

首先宣告一個類,寫個native方法,如下:

public class BsPatch {

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

    public static native int bspatch(String oldApk, String newApk, String patch);

}複製程式碼

三個引數已經很明確了;

同時別忘了在module的build.gradle下面:

defaultConfig {
    ndk {
        moduleName = 'bsdiff'
    }
}複製程式碼

注意該步驟需要你配置過ndk的環境(下載ndk,設定ndk.dir)~

ok,接下來就是去完成c的程式碼的編寫了;

首先在app/main目錄下新建一個資料夾jni,把之前下載的bsdiff中的bspatch.c拷貝進去;

然後按照jni的規則,在裡面新建一個方法:

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_zhy_utils_BsPatch_bspatch
        (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));


    int ret = patchMethod(argc, argv);

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

方法名是有規律的,這個規律不用提了吧~~

注意bsdiff.c中並沒有patchMethod方法,這個方法實際上是main方法,直接修改為patchMethod即可,覺得複雜沒關係,文末有原始碼。

ok,此時你可以嘗試執行,會提示依賴bzlib,其實從檔案頂部的include中也能看出來。

既然依賴,那我們就匯入吧:

首先下載:

下載完成後,解壓:

Android 增量更新完全解析 是增量不是熱修復

將其中的.h和.c檔案提取出來,然後可以選擇連資料夾copy到我們module的app/main/jni下,結果如下:

Android 增量更新完全解析 是增量不是熱修復

記得修改bsdiff中的include:

#include "bzip2/bzlib.h"複製程式碼

再次執行;

然後會發現報一堆類似下面的錯誤:

Error:(70) multiple definition of `main'複製程式碼

提示main方法重複定義了,在出錯資訊中會給出哪些類中包含main方法,可以選擇直接將這些類中的main方法直接刪除。

刪除以後,就ok了~~

那麼到這裡,我們就完成了JNI的編寫,當然檔案時bsdiff提供的c原始碼。

四、增量更新後安裝

上面的操作完成後,最後一步就簡單了,首先準備兩個apk:

old.apk new.apk複製程式碼

然後製作一個patch,下面程式碼中的PATCH.patch;

將old.apk安裝,然後將new.apk以及PATCH.patch放置到儲存卡;

最後在Activity中觸發呼叫:

private void doBspatch() {
    final File destApk = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "dest.apk");
    final File patch = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "PATCH.patch");

    //一定要檢查檔案都存在

    BsPatch.bspatch(ApkExtract.extract(this),
            destApk.getAbsolutePath(),
            patch.getAbsolutePath());

    if (destApk.exists())
        ApkExtract.install(this, destApk.getAbsolutePath());
    }複製程式碼

記得開啟讀寫SDCard許可權,記得在程式碼中校驗需要的檔案都存在。

install實際就是通過Intent去安裝了:

 public static void install(Context context, String apkPath) {
        Intent i = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
        i.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        i.setDataAndType(Uri.fromFile(new File(apkPath)),
                "application/vnd.android.package-archive");
        context.startActivity(i);

    }複製程式碼

這裡7.0可能會有問題,把路徑暴露給別的app了,應該需要FileProvider去實現(未實驗,猜測可能有可能)。

大致的效果圖如下:

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五、總結

如果你只是單純的要使用該功能,大可以直接將生成的so檔案拷入,直接loadLibrary使用即可。

其次,在做增量更新的時候,patch肯定是根據你當前的版本號與最新(或者目標)版本apk,比對下發diff檔案,於此同時應該也把目標apk的md5下發,再做完合併後,不要忘記校驗下md5;

部落格結束,雖然很簡單,主要利用工具實現,但是還是建議自己去實現一次,想一次性跑通還是需要一些時間的,可能過程中也會發現一些坑,也能提升自己對JNI的熟練度。

原始碼:

也可以選擇直接使用so


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參考以及相關連結

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