插件化开发—动态载入技术载入已安装和未安装的apk

时间 2019-12-02

标签插件开发动态载入技术安装 apk 栏目 Android 繁體版

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首先引入一个概念，动态载入技术是什么？为何要引入动态载入？它有什么优势呢？首先要明确这几个问题。咱们先从java

应用程序入手，你们都知道在Android App中。一个应用程序dex文件的方法数最大不能超过65536个。不然，你的applinux

将出异常了，那么假设越大的项目那确定超过了，像美团、支付宝等都是使用动态载入技术。支付宝在去年的一个技微信

术分享类会议上就推崇让应用程序插件化，而美团也发布了他们的解决方式：Dex本身主动拆包和动态载入技术。app

因此使ide

用动态载入技术解决此类问题。学习

而它的长处可以让应用程序实现插件化、插拔式结构，对后期维护做用那不用说了。ui

一、什么是动态载入技术？

动态载入技术就是使用类载入器载入对应的apk、dex、jar（必须含有dex文件）。再经过反射得到该apk、dex、jar内部的资源（class、图片、color等等）进而供宿主app使用。this

二、关于动态载入使用的类载入器

使用动态载入技术时，通常需要用到这两个类载入器：

PathClassLoader - 仅仅能载入已经安装的apk，即/data/app文件夹下的apk。
DexClassLoader - 能载入手机中未安装的apk、jar、dex。仅仅要能在找到相应的路径。

这两个载入器分别相应使用的场景各不一样。因此接下来。分别解说它们各自载入一样的插件apk的使用。

三、使用PathClassLoader载入已安装的apk插件，获取对应的资源供宿主app使用

如下经过一个demo来介绍PathClassLoader的使用：

一、首先咱们需要知道一个manifest中的属性：SharedUserId。

该属性是用来干吗的呢？简单的说，应用从一開始安装在Android系统上时。系统都会给它分配一个linux user id，之

后该应用在从此都将执行在独立的一个进程中。其余应用程序不能訪问它的资源，那么假设两个应用的sharedUserId一样，那么它们将共同执行在一样的 linux进程中，从而便可以数据共享、资源訪问了。

因此咱们在宿主app和插件app的manifest上都定义一个一样的sharedUserId。spa

二、那么咱们将插件apk安装在手机上后。宿主app怎么知道手机内该插件是不是咱们应用程序的插件呢？

咱们以前是否是定义过插件apk也是使用一样的sharedUserId，那么，我就可以这样思考了，是否是可以获得手机内所有已安装apk的sharedUserId呢，而后经过推断sharedUserId是否和宿主app的一样。假设是。那么该app就是咱们的插件app了。确实是这种思路的，那么有了思路最大的问题就是怎么获取一个应用程序内的sharedUserId了。咱们可以经过PackageInfo.sharedUserId来获取。请看代码：

/**
     * 查找手机内所有的插件
     * @return 返回一个插件List
     */
    private List<PluginBean> findAllPlugin() {
        List<PluginBean> plugins = new ArrayList<>();
        PackageManager pm = getPackageManager();
        //经过包管理器查找所有已安装的apk文件
        List<PackageInfo> packageInfos = pm.getInstalledPackages(PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES);
        for (PackageInfo info : packageInfos) {
            //获得当前apk的包名
            String pkgName = info.packageName;
            //获得当前apk的sharedUserId
            String shareUesrId = info.sharedUserId;
            //推断这个apk是不是咱们应用程序的插件
            if (shareUesrId != null && shareUesrId.equals("com.sunzxyong.myapp") && !pkgName.equals(this.getPackageName())) {
                String label = pm.getApplicationLabel(info.applicationInfo).toString();//获得插件apk的名称
                PluginBean bean = new PluginBean(label,pkgName);
                plugins.add(bean);
            }
        }
        return plugins;
    }

经过这段代码，咱们就可以轻松的获取手机内存在的所有插件。当中PluginBean是定义的一个实体类而已，就不贴它的代码了。

三、假设找到了插件。就把可用的插件显示出来了。假设没有找到，那么就可提示用户先去下载插件什么的。

                List<HashMap<String, String>> datas = new ArrayList<>();
                List<PluginBean> plugins = findAllPlugin();
                if (plugins != null && !plugins.isEmpty()) {
                    for (PluginBean bean : plugins) {
                        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
                        map.put("label", bean.getLabel());
                        datas.add(map);
                    }
                } else {
                    Toast.makeText(this, "没有找到插件，请先下载。", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
                showEnableAllPluginPopup(datas);

四、假设找到后，那么咱们选择相应的插件时，在宿主app中就载入插件内相应的资源，这个才是PathClassLoader的重点。咱们首先看看怎么实现的吧：

/**
     * 载入已安装的apk
     * @param packageName 应用的包名
     * @param pluginContext 插件app的上下文
     * @return 相应资源的id
     */
    private int dynamicLoadApk(String packageName, Context pluginContext) throws Exception {
        //第一个參数为包括dex的apk或者jar的路径，第二个參数为父载入器
        PathClassLoader pathClassLoader = new PathClassLoader(pluginContext.getPackageResourcePath(),ClassLoader.getSystemClassLoader());
//        Class<?> clazz = pathClassLoader.loadClass(packageName + ".R$mipmap");//经过使用自身的载入器反射出mipmap类进而使用该类的功能
        //參数：一、类的全名，二、是否初始化类，三、载入时使用的类载入器
        Class<?> clazz = Class.forName(packageName + ".R$mipmap", true, pathClassLoader);
        //使用上述两种方式都可以，这里咱们获得R类中的内部类mipmap，经过它获得相应的图片id，进而给咱们使用
        Field field = clazz.getDeclaredField("one");
        int resourceId = field.getInt(R.mipmap.class);
        return resourceId;
    }

这种方法就是载入包名为packageName的插件。而后得到插件内名为one.png的图片的资源id，进而供宿主app使用该图片。现在咱们一步一步来解说一下：

首先就是new出一个PathClassLoader对象。它的构造方法为：
```
public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent)
```
中当中第一个參数是经过插件的上下文来获取插件apk的路径，事实上获取到的就是/data/app/apkthemeplugin.apk。那么插件的上下文怎么获取呢？在宿主app中咱们仅仅有本app的上下文啊，答案就是为插件app建立一个上下文：
```
 //获取相应插件中的上下文,经过它可获得插件的Resource
            Context plugnContext = this.createPackageContext(packageName, CONTEXT_IGNORE_SECURITY | CONTEXT_INCLUDE_CODE);
```
经过插件的包名来建立上下文，只是这样的方法仅仅适合获取已安装的app上下文。或者不需要经过反射直接经过插件上下文getResource().getxxx(R.*.*);也行，而这里用的是反射方法。
第二个參数是父载入器，都是ClassLoader.getSystemClassLoader()。
好了，插件app的类载入器咱们建立出来了,接下来就是经过反射获取相应类的资源了，这里我是获取R类中的内部类mipmap类，而后经过反射获得mipmap类中名为one的字段的值。，而后经过
```
plugnContext.getResources().getDrawable(resouceId)
```
就可以获取相应id的Drawable获得该图片资源进而宿主app的可用它设置背景等。
固然也可以获取到其余的资源或者获取Acitivity类等，这里仅仅是作一个演示样例。
备：关于R类。在AS中的文件夹为：/build/generated/source/r/debug/<- packageName ->。它的内部类有：脑洞大的可以尽量的利用这些资源吧！！
。.net

如下演示下该demo效果，在没有插件状况下会提示请先下载插件，有插件时候就选择相应的插件而供宿主app使用，本demo是换背景的功能演示。我来看宿主app中mipmap目录下并无one.png这张图片，截图为证：

在没有安装插件状况下：

安装插件后：

可以看到。宿主app使用了插件中的图片资源。

这时，有的人就会想，这个插件需要下载下来还需要安装到手机中去。这不就是又安装了一个apk啊。仅仅是没显示出来而已，这种方式不太友好，那么，可不可以仅仅下载下来，不用安装，也能供宿主app使用呢？像微信上可以执行没有安装的飞机大战这种，这固然可以的。这就需要用到另一个载入器DexClassLoader。

四、DexClassLoader载入未安装的apk，提供资源供宿主app使用

关于动态载入未安装的apk，我先描写叙述下思路：首先咱们获得事先知道咱们的插件apk存放在哪一个文件夹下。而后分别获得插件apk的信息（名称、包名等）。而后显示可用的插件，最后动态载入apk得到资源。

依照上面这个思路。咱们需要解决几个问题：

一、怎么获得未安装的apk的信息

二、怎么获得插件的context或者Resource。因为它是未安装的不可能经过createPackageContext(...);方法来构建出一个context，因此这时仅仅有在Resource上下功夫。

现在咱们就一一来解答这些问题吧：

一、获得未安装的apk信息可以经过mPackageManager .getPackageArchiveInfo()方法得到，

public PackageInfo getPackageArchiveInfo(String archiveFilePath, int flags)

它的參数恰好是传入一个FilePath。而后返回apk文件的PackageInfo信息：

/**
     * 获取未安装apk的信息
     * @param context
     * @param archiveFilePath apk文件的path
     * @return
     */
    private String[] getUninstallApkInfo(Context context, String archiveFilePath) {
        String[] info = new String[2];
        PackageManager pm = context.getPackageManager();
        PackageInfo pkgInfo = pm.getPackageArchiveInfo(archiveFilePath, PackageManager.GET_ACTIVITIES);
        if (pkgInfo != null) {
            ApplicationInfo appInfo = pkgInfo.applicationInfo;
            String versionName = pkgInfo.versionName;//版本
            Drawable icon = pm.getApplicationIcon(appInfo);//图标
            String appName = pm.getApplicationLabel(appInfo).toString();//app名称
            String pkgName = appInfo.packageName;//包名
            info[0] = appName;
            info[1] = pkgName;
        }
        return info;
    }

二、获得相应未安装apk的Resource对象。咱们需要经过反射来得到：

/**
     * @param apkName 
     * @return 获得相应插件的Resource对象
     */
    private Resources getPluginResources(String apkName) {
        try {
            AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
            Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);//反射调用方法addAssetPath(String path)
            //第二个參数是apk的路径：Environment.getExternalStorageDirectory().getPath()+File.separator+"plugin"+File.separator+"apkplugin.apk"
            addAssetPath.invoke(assetManager, apkDir+File.separator+apkName);//将未安装的Apk文件的加入进AssetManager中，第二个參数为apk文件的路径带apk名
            Resources superRes = this.getResources();
            Resources mResources = new Resources(assetManager, superRes.getDisplayMetrics(),
                    superRes.getConfiguration());
            return mResources;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

经过获得AssetManager中的内部的方法addAssetPath，将未安装的apk路径传入从而加入进assetManager中。而后经过new Resource把assetManager传入构造方法中。进而获得未安装apk相应的Resource对象。

好了！上面两个问题攻克了。那么接下来就是载入未安装的apk得到它的内部资源。

/**
     * 载入apk得到内部资源
     * @param apkDir apk文件夹
     * @param apkName apk名字,带.apk
     * @throws Exception
     */
    private void dynamicLoadApk(String apkDir, String apkName, String apkPackageName) throws Exception {
        File optimizedDirectoryFile = getDir("dex", Context.MODE_PRIVATE);//在应用安装文件夹下建立一个名为app_dex文件夹文件夹,假设已经存在则不建立
        Log.v("zxy", optimizedDirectoryFile.getPath().toString());// /data/data/com.example.dynamicloadapk/app_dex
        //參数：一、包括dex的apk文件或jar文件的路径，二、apk、jar解压缩生成dex存储的文件夹。三、本地library库文件夹，通常为null，四、父ClassLoader
        DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(apkDir+File.separator+apkName, optimizedDirectoryFile.getPath(), null, ClassLoader.getSystemClassLoader());
        Class<?
> clazz = dexClassLoader.loadClass(apkPackageName + ".R$mipmap");//经过使用apk本身的类载入器，反射出R类中相应的内部类进而获取咱们需要的资源id
        Field field = clazz.getDeclaredField("one");//获得名为one的这张图片字段
        int resId = field.getInt(R.id.class);//获得图片id
        Resources mResources = getPluginResources(apkName);//获得插件apk中的Resource
        if (mResources != null) {
            //经过插件apk中的Resource获得resId相应的资源
            findViewById(R.id.background).setBackgroundDrawable(mResources.getDrawable(resId));
        }
    }

当中经过new DexClassLoader()来建立未安装apk的类载入器，咱们来看看它的參数：

public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent)

dexPath - 就是apk文件的路径

optimizedDirectory - apk解压缩后的存放dex的文件夹，值得注意的是，在4.1之后该文件夹不一样意在sd卡上，看官方文档：

A class loader that loads classes from .jar and .apk files containing a classes.dex entry. This can be used to execute code not installed as part of an application.

This class loader requires an application-private, writable directory to cache optimized classes. Use Context.getDir(String, int) to create such a directory:

   File dexOutputDir = context.getDir("dex", 0);

Do not cache optimized classes on external storage. External storage does not provide access controls necessary to protect your application from code injection atta

，因此咱们用getDir()方法在应用内部建立一个dexOutputDir。

libraryPath - 本地的library，通常为null
parent - 父载入器

接下来，就是经过反射的方法，获取出需要的资源。

如下咱们来看看demo演示的效果。我是把三个apk插件先放在assets文件夹下。而后copy到sd上来模仿下载过程。而后载入出对应插件的资源：

先仅仅拷贝一个插件：

copyApkFile("apkthemeplugin-1.apk");

可以看到正常的获取到了未安装apk的资源。

再看看拷贝了三个插件：

        copyApkFile("apkthemeplugin-1.apk");
        copyApkFile("apkthemeplugin-2.apk");
        copyApkFile("apkthemeplugin-3.apk");

可以看到仅仅要一有插件下载，就能显示出来并使用它。

固然插件化开发并不只仅是像仅仅有这样的换肤那么简单的用途，这仅仅是个demo，学习这样的插件化开发思想的。由此可以联想，这样的插件化的开发。是否是像QQ里的表情包啊、背景皮肤啊，经过线上下载线下维护的方式。可以在线下载使用对应的皮肤，不使用时候就可以删了。因此插件化开发是插件与宿主app进行解耦了。即便在没有插件状况下。也不会对宿主app有不论什么影响。而有的话就供用户选择性使用了。

戳这下载Demo