Android插件化之资源动态加载

Android插件化之资源动态加载
一.概述
Android插件化的一个重要问题就是插件资源访问问题，先列出会面对的问题
1.如何加载插件资源
2.如何处理插件资源与宿主资源的处突：插件化资源问题要做到的效果是，如果我们要获取的资源在插件中找得到，则加载优先加载插件的，如果找不到，则到宿主资源中找。这样能做到动态更新的效果。
3.如何确保插件和宿主使用到的是被修改过的资源。




二.原理分析
在做一件事之前必须先弄清楚原理，所以，这里先要弄清楚Android的资源体系原理。
1.资源链
 
Context：一个apk里面其context的个数为application+Activity+service的总和，因为他们都 是继承context的，然而context只是一个抽象类，其真正的实现类是ContextImpl， 那。拿Activity来说，在Activity的启动流程中，会在ActivityThread的 performLaunchActivity（）方法中调用Activity的attach方法把ContextImp实例传给Activity（即赋值给Activity内的成员变量mBase）。
 


Resources：ContextImpl内有一个Resources的成员变量mResources，代表的是应用的资源， 我们平时在调用getResources（）方法获取到的是该Resources。

AssetManager：Resources内部的一个重要成员是AssetManager（mAssets），其指向的是apk 的资源路径，资源的获取最终都是通过它来得到的。这里需要注意的是AssetManager并不是Resources独立持有的，也就是说系统在获取资源的时候不一定是通过Resources获取的，有时候是直接通过AssetManager来获取，比如TypedArray，之前就踩过这个坑。 
2.Android是如何构造一个应用的资源的，并且是如何传递给我们使用的，这个要讲的东西非常的多，可以看另一篇文章，这里主要讲资源插件化。


三.问题的解决方案
1.加载插件资源
资源的加载最后是通过AssetManager内的一个方法addAssetPath（String path）
 
该方法接收的参数是插件apk的路径，内部会调用native方法把插件apk对应的资源加载进来。然而该方法是hide的，我们不能直接调用，所有只能通过反射。
 
这样就成功构造出一个指向插件资源的AssetManager。当然这时候还不能使用，还要调用AssetManager的ensureStringBlocks（）方法来初始化其内部参数，同样得使用反射。
 


2.如何解决插件资源与宿主资源的处突
如果使用到的资源，插件和宿主都同时存在，则使用插件的资源；如果使用到的资源只有插件有，则使用插件的；如果使用到的资源只有宿主有的，则使用宿主的。
AssetManager的addAssetPath（）方法调用native层AssetManager对象的addAssetPath（）方法，通过查看c++代码可以知道，该方法可以被调用多次，每次调用都会把对应资源添加起来，而后来添加的在使用资源是会被首先搜索到。可以怎么理解，C++层的AssetManager有一个存放资源的栈，每次调用addAssetPath（）方法都会把资源对象压如栈，而在读取搜索资源时是从栈顶开始搜索，找不到就往下查。所以我们可以这样来处理AssetManager并得到Resources
 
其中dexPath2为宿主apk路径，dexPath为插件apk路径，superRes为宿主资源，resources为融合插件与宿主的资源。


3. 如何确保插件和宿主使用到的是被修改过的资源：
这是很重要的一步，之前我们已经成功获取资源并对其进行修饰，现在要做的是用它替换掉Android为我们生成的那个资源，这就是hook的思想。
使用到资源的地方归纳起来有两处，一处是在Java代码中通过Context.getResources获取，一处是在xml文件（如布局文件）里指定资源，其实xml文件里最终也是通过Context来获取资源的只不过是他一般获取的是Resources里的AssetManager。所以，我们可以在Context对象被创建后且还未使用时把它里面的Resources（mResources）替换掉。之前说过，整个应用的Context数目等于Application+Activity+Service的数目，Context会在这几个类创建对象的时候创建并添加进去。而这些行为都是在ActivityTHread和Instrumentation里做的。
以Activity为例，步骤如下：


a: Activity对象的创建是在ActivityThread里调用Instrumentation的newActivity方法
ActivityThread：
 
Instrumentation：
 


b: Context对象的创建是在ActivityThread里调用createBaseContextForActivity方法
ActivityThread：
 


c: Activity绑定Context是在ActivityThread里调用Activity对象的attach方法，其中appContext就是上面创建的Context对象
ActivityThread：
 


d: Activity的onCreate（）方法的回调是在ActivityThread里调用Instrumentation的callActivityOnCreate（）方法
ActivityThread：
 


替换掉Activity里Context里的Resources最好要早，基于上面的观察，我们可以在调用Instrumentation的callActivityOnCreate（）方法时把Resources替换掉。那么问题又来了，我们如何控制callActivityOnCreate（）方法的执行，这里又得使用hook的思想了，即把ActivityThread里面的Instrumentation对象（mInstrumentation）给替换掉，同样得使用反射。步骤如下
a： 获取ActivityThread对象
ActivityThread里面有一个静态方法，该方法返回的是ActivityThread对象本身，所以我们可以调用该方法来获取ActivityTHread对象
 
然而ActivityThread是被hide的，所以得通过反射来处理，处理如下：
 


b： 获取ActivityThread里的Instrumentation对象
 


c： 构建我们自己的Instrumentation对象，并从写callActivityOnCreate方法
在callActivityOnCreate方法里要先获取当前Activity对象里的Context（mBase），再获取Context对象里的Resources（mResources）变量，在把mResources变量指向我们构造的Resources对象，做到移花接木。
 
MyInstrumentation：
 


d： 最后，使ActivityThread里面的mInstrumentation变量指向我们构建的MyInstrumentation对象。
 


代码
 




四.应用
资源动态加载的一个应用当然就是Android插件化方面的使用。还有一个应用就是换肤功能，只需要在在工程里添加这些代码（当然还要处理一些逻辑），然后用户想要给应用换皮肤，主题等，即可从后台下载插件apk，放在指定文件夹就可以关系应用的资源，起到换肤的效果。当然，资源动态加载还有其他应用方法，自己琢磨咯！！！


四.存在问题
1.兼容性问题，因为hook要使用反射，从而来获取系统hide或类的私有属性。把它们隐藏是因为它们的不稳定性，如果哪天Google觉得那个变量的名称起的不吉利给改了，那就报错了。当然解决方法还是有的，就是为不同的API写不同的代码。
2.R方面的问题。当我们添加了一个资源（如在String.xml里添加了一个String），则系统会为我们在R里面为该资源生成一个int型的id与之对应，使用的时候是根据该id找到对应的资源。资源id是按照资源名称的字典顺序来递增的。拿String来说。
假如我们的String.xml里声明了名称为za，zb的资源
 
则会在R里面生成相应的id
 


基于上面的观察，我们会发现一个问题：举个例子
宿主资源情况为：存在za(id=0x7f060004)  zb(id=0x7f060005)
插件资源情况为：存在za(id=0x7f060004)  zab(id=0x7f060005)   ab(0x7f060006)


这时候在宿主里获取资源zb，则根据上面所说，会根据id=0x7f060005先存在插件资源，这时候得到的是zab而不是zb，这就出错了。
解决方案有，在插件中如果有添加新的资源，则其命名要安装字典排序在原有的资源下递增。当然也有其他方案，自己琢磨吧。