Android Studio中的Instant Run

Android Studio 2.3版本过后提供了一种Instant Run(立即运行)运行机制,大大提高了应用程序从编译,到运行的速度, 它能在不重启应用程序的情况下,把代码修改直接运行,有时候甚至不用重启Activity, 下面来谈谈如何使用这个功能。
首先使用这个功能的前提是:
1,targetSdkVersion必须 >= 21
2,android plugin for Gradle >= 2.3.0
3,minSdkVersion >= 15
4,必须运行在5.0+的设备上
5,Android Studio版本 >= 2.3

如果你的工程满足以上条件,恭喜你,可以进行Instant Run开发.

红色剪头指导的这个按钮就是Instant Run,当代码修改过后,直接点击Instant Run按钮,一般会很快的运行起来(不用像以前点击运行,需要重新编译,app重启运行等待这么久了).
其实具体来说跑起来花多久时间,还是根据具体情况来定,一般有三种模式。
hot swap:这种方式非常快,app保持运行,有时候连Activity都不需要重启. 如果修改一个方法里面的代码,是采用该模式。
warm swap:这种方式也很快,app保持运行,但是要重启Activity. 如果修改移除存在的资源,是采用该模式
cold swap:这种方式会比上面两种方式要慢点,需要重启应用.如果增加移除修改注解,实例区域,静态区域,一个实例的方法结构,重新加载新的资源id是采用该模式。
另外,manifest里面的修改和系统控件的修改(就像widget和通知),这种情况是需要完全重新编译安装的。
有时候这个Instant Run是置灰状态,不能够点击

因为它还是disable状态,我们需要enable状态。通过以下方式打开它
1,打开Settings或者Preferences对话框
2,选中Build, Execution, Deployment > Instant Run然后选中Update Project

如果没有显示Update Project说明已经是最新,我们只需保证Enable Instant Run被选中就可以.
另外值得注意的是debug variant才能使用,记得切换到debug variant运行.

完整构建和部署

首先我们来看下没有使用Instant Run,代码改变之后的完整构建和部署的流程

完整构建和部署流程.png

Android Build Process流程图.png

我们可以看到,在没有Instant Run时,代码变更之后运行,需要构建Application,你的Mainfest文件被合并,和资源文件一起被打包到APK里面,类似的,Java文件被编译成字节码,然后转换成DEX文件,最后部署App,重新启动App,重新启动Activity,最终变更的代码才能变执行。之间需要花费大量的时间,工程小还好,一旦大了就需要花费几分钟甚至几十分钟时间,严重影响了我们开发的效率和心情(最重要的是心情!),还能不能愉快地编程了!Google真是急人之所急,我们的救世主呀,在Android Studio 2.0之后就推出了Instant Run功能,看字面意思就知道是即时运行的意思,本着工程师探索原理的精神,让我们一探究竟。

Instant Run分类

Instant Run .png

我们可以看到,和完整构建、停止、重新安装和加载App相比,Instant Run 只增量构建和部署代码改变的部分,在很大程度上缩短构建和部署的时间。Instant Run有3种交换类型,分别是Hot Swap、Warm Swap和Cold Swap,Instant Run会根据改变代码的类型,自动决定使用哪种类型。

Instant Run如何工作

Instant Run构建

Instant Run构建流程.png

根据上图,我们可以看到Instant Run构建流程,首先增加字节码到你的Class文件,用来让我们之后进行替换,然后增加一个新的App Server Class运行在之后你的App里面,用来传输之后在运行期变化的代码,Gradle也会将修改Mainfest进行合并,让我们运行实时代码的改变。

App Server运行

App Server运行流程.png

当你在Android Studio点击Run按钮时,首先会检测在你的App里是否有一个开启Socket端口的Server在运行,来确定Instant Run是否可用,在发送变化的代码之前它也会检测App构建的ID来确定是期望的版本,当你在开发过程中,Android Studio会监控哪些文件已经被改变,运行一个自定义的Gradle Task为那些改变的class文件创建一个DEX文件,这个新的DEX文件会被Android Studio部署到我们运行的App Server里面,App Server接收到之后就会加载和部署被更新的classes,使用之前注入到我们原始类,委托方法来调用我们刚才加载覆盖的新classes里的方法。

Hot Swap

Hot Swap.png

 

Hot Swap主要用于改变现有方法的实现代码导致的代码改变,这是最快的一种交换方式,不需要重启App或者Activity,在你下一次调用方法时,新的实现就能被调用。

Warm Swap

Warm Swap.png

Warm Swap主要用于修改或者删除已经存在的资源文件,这个交换仍然非常快,但需要重启Activity,因为加载这些被影响的资源,重启是必须的。虽然改变的所有资源都需要被重新打包,但我们是增量开发,可以只打包和部署已经改变的资源,不过和Mainfest相关的资源改变或者Mainfest自身的改变,Warm Swap不会有任何作用,那是因为从Mainfest里面读取值,在APK被安装的时候就已经被确定下来,所以那些改变就需要重新安装才能看到。从这里我们就能看出来,Instant Run并不支持改变定义App名称的字符串或者App图标。

Cold Swap

Cold Swap.png

Cold Swap支持新增、移除、修改注释、实例或者静态字段,实例或者静态方法签名、改变父类classes或者类静态初始化。这种交换会慢一点,虽然不需要完整构建一个新的APK,但需要重启Application。原理就是发送有效代码的DEX文件到指定设备,通过App加载多个DEX来实现代码的改变,这就需要ART,所以Cold Swap只在Android 5.0及以上的设备才有效,那些Android 5.0以下的设备就需要部署一个完整的APK。

总结

到目前为止,我想大家已经理解了这3种交换类型的原理,也能了解其中的局限性,做到知其然,知其所以然。最后祝大家利用好Instant Run,享受即时编程。