Android插件化框架DroidPlugin-学习笔记(一):简单介绍及集成使用

PS:本文为本人学习的一个过程,大神可直接忽略,若发现有错误之处,请评论留言,小编会及时更正,不喜勿喷,谢谢。

最近公司叫预研一下插件化相关的技术,发现现在开源社区上,关于插件化这个技术的框架也不多,Android插件化主流的实现方案主要就是这两个框架,一个是dynamic-load-apk(简称DL),另一个则是奇虎360手机助手团队的DroidPlugin,这两个框架各有各的优缺点,下面就简单介绍一下两者的优缺点。

DynamicLoadApk是由团队维护的,但是目前已经很长时间没有更新了,途牛用的就是这个插件化框架
优点:
  • 插件不依赖宿主,对宿主开发者透明,提供三种依赖方式
  • 宿主和插件可以频繁交互,启动时间短
缺点:
  • 插件apk必须实现DLBasePluginActivity,属于侵入式的,以及不支持service
  • 宿主调用插件和插件内部的相互调用都要使用DL提供的方法,而不能使用Android原生的api,例如:启动Activity
  • 插件开发有一套规定,因此造成插件开发门槛高,学习成本高
DroidPlugin是360公司开源的一个框架,已经在360手机助手上使用
优点:
  • 宿主和插件完全隔离,插件不依赖宿主,可以独立安装运行
  • 低入侵设计,插件不需要继承任何类
  • 插件apk和普通apk一样的,所以插件开发没有门槛
  • 开发的时候集成简单,只需要三两个步骤即可集成到一个新的项目中
  • 有大公司维护,有360手机助手这样的商用app在使用
缺点:
  • 插件启动速度比较慢
  • 无法在插件中发送具有自定义资源的Notification,例如: a. 带自定义RemoteLayout的Notification b. 图标通过R.drawable.XXX指定的通知(插件系统会自动将其转化为Bitmap)
  • 无法在插件中注册一些具有特殊Intent Filter的Service、Activity、BroadcastReceiver、ContentProvider等组件以供Android系统、已经安装的其他APP调用。
  • 缺乏对Native层的Hook,对某些带native代码的apk支持不好,可能无法运行。比如一部分游戏无法当作插件运行。
附上两个框架的GitHub地址

DynamicLoadApk的Github地址:
https://github.com/singwhatiwanna/dynamic-load-apk

DroidPlugin的Github地址:
https://github.com/Qihoo360/DroidPlugin

在本文中主要简单地介绍一下DroidPlugin框架,DynamicLoadApk框架以后有时间再简单介绍。

1. DroidPlugin简介

Android大型项目中为了减小apk的体积,可以采用插件化的方法,即一些不常用的功能独立成插件,当用户需要使用的时候再从服务器上下载回来,动态加载。这样就避免了为了满足所有用户需求而把功能全部打包到apk,导致apk体积的膨胀。所谓的插件,其实也是一个apk,但是一般都依赖正式对外发布的app,也叫宿主。

1.1 说明

下面引入一下官方说明:

DroidPlugin是360手机助手在Android系统上实现了一种新的插件机制:
它可以在无需安装、修改的情况下运行APK文件,此机制对改进大型APP的架构,实现多团队协作开发具有一定的好处。

1.2 特点
  1. 支持Androd 2.3以上系统
  2. 插件APK完全不需做任何修改,可以独立安装运行、也可以做插件运行。要以插件模式运行某个APK,你无需重新编译、无需知道其源码。
  3. 插件的四大组件完全不需要在Host程序中注册,支持Service、Activity、BroadcastReceiver、ContentProvider四大组件
  4. 插件之间、Host程序与插件之间会互相认为对方已经”安装”在系统上了。
  5. API低侵入性:极少的API。HOST程序只是需要一行代码即可集成Droid Plugin
  6. 超强隔离:插件之间、插件与Host之间完全的代码级别的隔离:不能互相调用对方的代码。通讯只能使用Android系统级别的通讯方法。
  7. 支持所有系统API 资源完全隔离:插件之间、与Host之间实现了资源完全隔离,不会出现资源窜用的情况。
  8. 实现了进程管理,插件的空进程会被及时回收,占用内存低。
  9. 插件的静态广播会被当作动态处理,如果插件没有运行(即没有插件进程运行),其静态广播也永远不回被触发。


    插件特点.jpg

2. 使用方法

2.1 集成

在项目中集成DroidPlugin项目非常简单,只需以下几步即可:

  1. 我们只需要将Droid Plugin当作一个lib工程应用到主项目中。

  2. AndroidManifest.xml中使用插件的com.morgoo.droidplugin.PluginApplication

         <application 
              android:name="com.morgoo.droidplugin.PluginApplication"
              android:label="@string/app_name"
              android:icon="@drawable/ic_launcher"
    
  3. 如果你使用自定义的Application,那么你需要在自定义的Application class onCreateattachBaseContext方法中添加如下代码:

          @Override
           public void onCreate() {
               super.onCreate();
               //这里必须在super.onCreate方法之后,顺序不能变
               PluginHelper.getInstance().applicationOnCreate(getBaseContext());
           }
             
           @Override
           protected void attachBaseContext(Context base) {
               PluginHelper.getInstance().applicationAttachBaseContext(base);
               super.attachBaseContext(base);
           }
    

    PS: 其实DroidPlugin的PluginApplication里面也是添加了同样的代码。

    public class PluginApplication extends Application {
       private static final String TAG = PluginApplication.class.getSimpleName();
     
       @Override
       public void onCreate() {
           super.onCreate();
           PluginHelper.getInstance().applicationOnCreate(getBaseContext());
       }
     
       @Override
       protected void attachBaseContext(Context base) {
           PluginHelper.getInstance().applicationAttachBaseContext(base);
           super.attachBaseContext(base);
       }
    }
    
  4. 将插件中Libraries\DroidPlugin\AndroidManifest.xml所有provider对应的authorities修改成自己的,默认为com.morgoo.droidplugin_stub_P00,如下:

     <provider
         android:name="com.morgoo.droidplugin.stub.ContentProviderStub$StubP00"
         android:authorities="com.morgoo.droidplugin_stub_P00"
         android:exported="false"
         android:label="@string/stub_name_povider" />
    

    可以修改为自己的包名,如: com.example.droidplugindemo 防止跟其它本插件使用者冲突:

     <provider
         android:name="com.morgoo.droidplugin.stub.ContentProviderStub$StubP00"
         android:authorities="com.example.droidplugindemo_stub_P00"
         android:exported="false"
         android:label="@string/stub_name_povider" />
    

    注意:只修改前面的com.morgoo.droidplugin部分,后面的P00,P01…..不要改。
    如果不改authorities的话,会和360手机助手发生冲突,手机上装了360手机助手,再装这个就装不上去了

    并且修改PluginManager.STUB_AUTHORITY_NAME 为你的值:

     PluginManager.STUB_AUTHORITY_NAME="com.example.droidplugindemo"
    
  5. 到此,集成就大功告成。

2.2 安装、卸载插件
  1. 安装、更新插件,使用如下方法:

     int PluginManager.getInstance().installPackage(String filepath, int flags)
    

    说明:安装插件到插件系统中,filepath为插件apk路径,flags可以设置为0,如果要更新插件,则设置为PackageManagerCompat.INSTALL_REPLACE_EXISTING返回值及其含义请参见PackageManagerCompat类中的相关字段。

     /**
      * 以下每个常亮的注释是小编根据常亮命名来猜的,不代表官方说明,小编暂未找到官方解释。
      */
     public class PackageManagerCompat {
         public static final int DELETE_FAILED_INTERNAL_ERROR = -1;// 删除失败,内部错误
         public static final int DELETE_SUCCEEDED = 1;// 删除成功
         public static final int INSTALL_SUCCEEDED = 1;// 安装成功
         public static final int INSTALL_FAILED_INTERNAL_ERROR = -110;// 安装失败,内部错误
         public static final int INSTALL_FAILED_INVALID_APK = -2;// 安装失败,无效的apk
         public static final int INSTALL_REPLACE_EXISTING = 0x00000002;// 安装替换现有的
         public static final int INSTALL_FAILED_ALREADY_EXISTS = -1;// 安装失败,已经存在
     }
    
  2. 卸载插件,使用如下方法:

      int PluginManager.getInstance().deletePackage(String packageName,int flags);
    

    说明:从插件系统中卸载某个插件,packageName传插件包名即可,flags0

  3. 启动插件:启动插件的Activity、Service等都和你启动一个以及安装在系统中的app一样,使用系统提供的相关API即可。组件间通讯也是如此。

3. 基本架构

一个宿主App(Host程序),其他apk(Plugin App 1,Plugin App 2,.....)以插件的形式被宿主App加载,插件无需安装。

基本架构.jpg

4. 插件Host程序架构

插件Host程序架构.jpg

5. 实现原理

本文只根据官方PPT介绍该框架的基本原理,具体的实现原理,请读者自行下载源码来分析以及查阅相关资料去了解,本文不对实现原理进行深入研究。

6. 基本原理

基本原理.jpg
6.1 共享进程
共享进程.png

共享进程2.png
6.2 Hook(API欺骗)之动态代理
Hook之动态代理.png
6.3 Hook(API欺骗)之Binder代理
Hook之Binder代理.png
6.4 Hook(API欺骗)之Instrumentation代理
Hook之Instrumentation欺骗.png

7. 解决四大组件注册问题

解决四大组件注册问题.png
7.1 占坑
占坑.png

占坑-解决Activity注册问题.png

占坑-解决ContentProvider注册问题.png

占坑-解决Service注册问题.png

占坑-解决广播注册问题.png

8. 自己实现包管理服务

自己实现包管理服务.png

自己实现Activity管理服务.png

9. 适配

适配.png
小结

DroidPlugin是奇虎360手机助手团队的产物,而且在360手机助手也应用上了,所以他们团队应该也还会维护,在Android插件化领域,DroidPlugin是目前实现的比较好的插件化框架,插件apk完全与宿主隔离而且不受侵入,优点也很明显,而且这个框架集成也比较简单,坑多不多,这个就要读者自己去踩踩了,但是目前小编还没踩到什么大坑。

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