热修复技术

Android热修复技术选型的三大流派解析

2015年以来，Android开发领域里对热修复技术的讨论和分享越来越多，同时也出现了一些不同的解决方案，如QQ空间补丁方案、阿里AndFix以及微信Tinker，它们在原理各有不同，适用场景各异，到底采用哪种方案，通过介绍QQ空间补丁、Tinker以及基于AndFix的阿里百川HotFix技术的原理分析和横向比较

一、热修复的技术的发展史

1、热修复技术的由来

     从传统的开发流程来讲，存在很多弊端：
         。重新发版本的代价太大
         。用户下载安装成本太高
         。bug修复不及时，用户体验太差

2、热修复开发流程
 
   上线版本--用户安装--发现bug--紧急修复--打出补丁，推送给用户--自动拉取补丁修复
 
     而热修复的开发流程显得更加灵活，优势很多：
         。无需重新发版，实时高效热修复
         。用户无感知修复，无需下载新的应用，代价小
         。修复成功率高，把损失降到最低

二、三大主流的热修复技术

1、QQ空间超级补丁技术

    超级补丁技术基于DEX分包方案，使用了多DEX加载的原理，大致的过程就是：

   把BUG方法修复以后，放到一个单独的DEX里，插入到dexElements数组的最前面，让虚拟机去加载
修复完后的方法。当patch.dex中包含Test.class时就会优先加载，在后续的DEX中遇到Test.class的
话就会直接返回而不去加载，这样就达到了修复的目的。

   但是有一个问题是，当两个调用关系的类不在同一个DEX时，就会产生异常报错。我们知道，在APK
安装时，虚拟机需要将classes.dex优化成odex文件，然后才会执行。在这个过程中，会进行类的verify
操作，如果调用关系的类都在同一个 DEX中的话就会被打上CLASS_ISPREVERIFIED的标志，然后才会写入odex文件。

  所以，为了可以正常的进行打补丁修复，必须避免类被打上CLASS_ISPREVERIFIED 标志，具体的做法就是
 单独放一个类在另外DEX中，让其他类调用。

   修复的主要步骤：
   
    1、可以看出是通过获取到当前应用的Classloader
    2、通过反射调用pathList的dexElements方法把patch.dex转化为Element[]
    3、两个Element[]进行合并，把patch.dex放到最前面去
    4、加载Element[]，达到修复目的

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    优势：
        1、没有整合包（这是和下面微信的Tinker比起来），产物表较小，比较灵活
        2、可以实现类替换，兼容性高。（某些三星手机不起作用）
    不足：
        1、不会及时生效，必须通过重启才能生效。
        2、耗时严重，会增加启动时间，导致ANR的概率明显增大

2、微信Tinker

   微信针对QQ空间超级补丁技术的不足提出了一个提供DEX差量包，整体替换DEX的方案。主要的原理
是与QQ空间超级补丁技术基本相同，区别在于不再将 patch.dex增加到elements数组中，而是差量
的方式给出patch.dex，然后将patch.dex与应用的classes.dex合并，然后整体替换掉旧的DEX，达
到修复的目的。

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    优势：
        1、合成整包，不用在构造函数插入代码，防止verify，verify和opt在编
          译期间就已经完成，不会在运行期间进行
        2、性能提高。兼容性和稳定性比较高
        3、开发者透明，不需要对包进行额外处理（不需要在构造函数中添加代码）
    劣势：
        1、与超级补丁技术一样，不支持即时生效，必须通过重启应用的方式才能效
        2、需要给应用开启新的进程才能进行合并，并且很容易因为内存消耗等原因合并失败。
        3、合并时占用额外磁盘空间，对于多DEX的应用来说，如果修改了多个DEX文件，就需要下发
           多个patch.dex与对应的classes.dex进行合并操作时这种情况会更严重，因此合并过
           程的失败率也会更高

3、阿里百川HotFix

    阿里百川推出的热修复HotFix服务，相对于QQ空间超级补丁技术和微信Tinker来说，定位于紧
急bug修复的场景下，能够最及时的修复bug，下拉补丁立即生效无需等待。

    实现的原理：
        AndFix不同于QQ空间超级补丁技术和微信Tinker通过增加或替换整个DEX的
        方案，提供了一种运行时在Native修改Filed指针的方式，实现方法的替
        换，达到即时生效无需重启，对应用无性能消耗的目的
        
        实现的过程步骤：
        1、打开链接库操作句柄，获得native层内部函数，得到ClassObject对象
        2、修改访问权限属性为public（Classloader 不同）
        3、得到新旧方法的指针，新的方法指向目标方法，实现方法的替换

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   优势：
       1、bug的修复的及时性
       2、补丁包同样采用差量技术，生成patch体积最小
       3、对应用无入侵，几乎无性能损耗
          
    不足：
      1、不支持四大组件的新增和修改以及主题资源的配置。
      2、由于是其平台内部是判别是热修复还是冷修复，所以有时候可能无法达到自己想要的结果。

三、总结：

    QQ空间超级补丁技术和微信Tinker 支持新增类和资源的替换，但对应用的性能和稳定会有的一定的影响；阿里百川HotFix虽然
支持新增类和资源的替换，但也有所限制，但是作为一项定位为线上紧急
BUG的热修复的服务来说，能够真正做到BUG即时修复用户无感知，同时保证对应用性能
不产生不必要的损耗，在热修复方面不失为一个好的选择

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