Android NDK的使用实例——增量更新实战

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1、概述

Android很多应用没有使用到NDK开发，但想要开发更高级的应用，NDK的学习是必然之路。NDK的好处不多说，这里也应该说是JNI的好处，其中之一就是可以方便使用到C/C++世界里面的优秀开源库，这里要实战的是增量更新，其中用到的是bsdiff开源代码，而bsdiff又依赖bzip2开源代码。

一开始自己做过一些硬件开发，也使用过一些so库，使用的话按照文档指示一般没什么问题，但实际上对NDK开发流程总有一些疑问。比如说

如何创建so库，so库是怎么生成的？
假如我生成了so库，如何给其他应用调用这个so库？
jni目录、cpp目录又是什么？为什么有些项目使用的不一样
Android.mk、Application.mk是什么？
NDK开发一定要使用到javah、ndk-build命令吗？
CMake、CMakeLists.txt又是什么？

对这些问题同样存在疑问的，可以参考网上的一些博客，写的非常详细
Android NDK 开发从 0 到 1
Android NDK开发扫盲及最新CMake的编译使用
AndroidStudio中使用JNI/NDK示例

产生这些问题的原因在于平时只看书、博客是会忽略掉很多细节，从而产生这样的疑问，所以NDK的学习之路，必然需要动手操作。

增量更新不同于热更新，增量更新可以应用于app市场，避免用户用过多的流量去升级app，只需要下载差分部分的patch补丁就可以，更快速、节省流量的实现了app的更新。

2、在mac上实现增量更新

我用的是mac系统，win应该也差不多，先下载文件

Binary diff/patch utility
bzip2

2.1、使用make命令生成bsdiff、bspatch可执行文件

lexdeMacBook-Pro:bsdiff-4.3 lex$ make

遇到问题

Mac下xcrun: error: invalid active developer path (/Library/Developer/CommandLineTools), missing xcrun at: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin/xcrun

解决方法

xcode-select --install

重新安装xcode-select就可以
执行make命令后还是出现以下问题

Makefile:13: *** missing separator.  Stop.

参考网上说对Makefile文件中 if/endif 做了缩进，没效果。这里是一个坑，我用AndroidStudio去编辑无效，后来使用vim来编辑就可以了。

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这时候生成了bsdiff可执行文件，接着出现以下错误，无法生成bspatch可执行文件，虽然说合并这部分在Android上做就可以了。

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
bspatch.c:65:8: error: expected ';' after expression
        u_char header[32],buf[8];
              ^
              ;
bspatch.c:65:2: error: use of undeclared identifier 'u_char'; did you mean
      'putchar'?
        u_char header[32],buf[8];
        ^~~~~~
        putchar
/usr/include/stdio.h:261:6: note: 'putchar' declared here
int      putchar(int);
         ^
bspatch.c:65:9: error: use of undeclared identifier 'header'
        u_char header[32],buf[8];
               ^
bspatch.c:65:20: error: use of undeclared identifier 'buf'
        u_char header[32],buf[8];
        
...

缺少头文件，编辑bspatch.c加入头文件可以解决

#include

该文件是存在于

/usr/include/sys/types.h

再次执行make命令，成功的生成了两个可执行文件bsdiff、bspatch，前者用于差分生成补丁包，后者用于合并补丁生成新的apk包。

2.2、增量文件的生成与合并

使用AndroidStudio简单生成两个apk，old.apk、new.apk
注意：每次生成apk最好clean一次工程

使用以下命令./bsdiff old.apk new.apk patch.patch

lexdeMacBook-Pro:bsdiff-4.3 lex$ ./bsdiff old.apk new.apk patch.patch

得到了patch.patch补丁
然后使用以下命令./bspatch old.apk new2.apk patch.patch

lexdeMacBook-Pro:bsdiff-4.3 lex$ ./bspatch old.apk new2.apk patch.patch

得到了新的apk，new2.apk

这个时候可以安装查看，也可以使用MD5来校验new.apk、new2.apk是否一致

lexdeMacBook-Pro:bsdiff-4.3 lex$ md5 new.apk
MD5 (new.apk) = 322b5a702bc1507e547c24f05109d812
lexdeMacBook-Pro:bsdiff-4.3 lex$ md5 new2.apk
MD5 (new2.apk) = 322b5a702bc1507e547c24f05109d812

事实上已经可以说明两个文件几乎一致了，说明这个操作是可行的了。

3、Android上实现增量更新

但这个怎么在Android上使用呢？这时候就要使用到NDK的知识了。

流程应该是这样的：
① 服务器端生成patch补丁
② 客户端通过对应的版本号获取相应的patch补丁
③ 客户端将本地apk跟patch补丁合并，生成新的apk
④ 安装新的apk从而实现了增量更新

这里作为demo的话，就只要实现将本地apk跟patch补丁合并生成新apk，然后安装看看是否成功就可以了。

3.1、新建一个C++ support工程

具体步骤不赘述，AndroidStudio默认使用CMake的形式
不要忘记添加SD卡读写权限

3.2、NDK相关代码的配置

copy相关文件到工程jni目录下
复制bspatch.c到jni目录下
复制bzip2文件夹到jni目录下，只留下头文件.h和源文件.c

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修改CMakeLists.txt，主要是添加了需要编译的.c源码和.h头文件，这里要全部都编译，所以全部都添加到编译列表里面去

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

add_library( 
             SHARED
             
             src/main/jni/bspatch.c
             src/main/jni/bzip2/blocksort.c
             src/main/jni/bzip2/bzip2.c
             src/main/jni/bzip2/bzip2recover.c
             src/main/jni/bzip2/bzlib.c
             src/main/jni/bzip2/bzlib.h
             src/main/jni/bzip2/bzlib_private.h
             src/main/jni/bzip2/compress.c
             src/main/jni/bzip2/crctable.c
             src/main/jni/bzip2/decompress.c
             src/main/jni/bzip2/dlltest.c
             src/main/jni/bzip2/huffman.c
             src/main/jni/bzip2/mk251.c
             src/main/jni/bzip2/randtable.c
             src/main/jni/bzip2/spewG.c
             src/main/jni/bzip2/unzcrash.c )

find_library(
              log-lib

              log )

target_link_libraries(
                       bspatch

                       ${log-lib} )

修改bspatch.c里面的include，以及include jni

#include "bzip2/bzlib.h"
#include

编写增量更新工具类BsPatchUtil.java，写native方法

/**
 * 增量更新工具类
 * Created by lex.
 */

public class BsPatchUtil {
    static {
        System.loadLibrary("bspatch");
    }
    public static native int bspatch(String oldApk, String newApk, String patch);
}

选中bspatch方法，按alt + enter，生成源代码方法，编写jni代码，传入参数。patchMethod()就是bspatch.c中的main()方法

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_lex_bsdiff_BsPatchUtil_bspatch(JNIEnv *env, jclass type, jstring oldApk_, jstring newApk_, jstring patch_) {
    const char *oldApk = (*env)->GetStringUTFChars(env, oldApk_, 0);
    const char *newApk = (*env)->GetStringUTFChars(env, newApk_, 0);
    const char *patch = (*env)->GetStringUTFChars(env, patch_, 0);

    // TODO
    int argc = 4;
    char *argv[argc];
    argv[0] = "bspatch";
    argv[1] = (char *) oldApk;
    argv[2] = (char *) newApk;
    argv[3] = (char *) patch;
    int ret = patchMethod(argc, argv);

    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, oldApk_, oldApk);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, newApk_, newApk);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, patch_, patch);

    return ret;
}

编译后会发现，报main方法重复的错误

Error:(70) multiple definition of `main'

找到各个对应文件，找到main方法，注释掉就可以编译成功了。

3.3、编写Android代码实现增量更新

/**
 * 点击按钮触发本地apk与补丁的合并
 */
public void patch(View btn) {
    String oldApk = getSourceDir();
    String newApk = getNewApkPath();
    String patch = getPatchPath();
    // 注意文件判空，否则崩溃
    BsPatchUtil.bspatch(oldApk, newApk, patch);
    // 如果成功了，调用intent去自动去安装apk
    // ...
}

/**
 * 获取本地apk的路径
 */
public String getSourceDir() {
    String sourceDir = getApplicationInfo().sourceDir;
    Log.i(TAG, "sourceDir = " + sourceDir);

    return sourceDir;
}

/**
 * 生成新apk的路径
 */
public String getNewApkPath() {
    String newApkPath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + File.separatorChar + "newApk.apk";
    Log.i(TAG, "newApkPath = " + newApkPath);
    return newApkPath;
}

/**
 * 获取补丁patch的路径
 */
public String getPatchPath() {
    String patch = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + File.separatorChar + "patch.patch";
    Log.i(TAG, "patch = " + patch);
    return patch;
}

安装新的apk，成功！

源码已上传到 github
感谢鸿洋_大神的 Android 增量更新完全解析是增量不是热修复

Android NDK的使用实例——增量更新实战

1、概述

2、在mac上实现增量更新

2.1、使用make命令生成bsdiff、bspatch可执行文件

2.2、增量文件的生成与合并

3、Android上实现增量更新

3.1、新建一个C++ support工程

3.2、NDK相关代码的配置

3.3、编写Android代码实现增量更新

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