前言

手把手讲解系列文章，是我写给各位看官，也是写给我自己的。
文章可能过分详细，但是这是为了帮助到尽量多的人，毕竟工作5,6年，不能老吸血，也到了回馈开源的时候.
这个系列的文章：
1、用通俗易懂的讲解方式，讲解一门技术的实用价值
2、详细书写源码的追踪，源码截图，绘制类的结构图，尽量详细地解释原理的探索过程
3、提供Github 的可运行的Demo工程,但是我所提供代码，更多是提供思路，抛砖引玉，请酌情cv
4、集合整理原理探索过程中的一些坑，或者demo的运行过程中的注意事项
5、用gif图，最直观地展示demo运行效果

如果觉得细节太细，直接跳过看结论即可。
本人能力有限，如若发现描述不当之处，欢迎留言批评指正。

学到老活到老，路漫漫其修远兮。与众君共勉 !

引子

用过微信支付宝的人应该都知道，其中有很多功能，都是可以灵活配置的，比如，支付宝里面，可以用“淘票票”来买电影票，还可以购买火车票飞机票，，甚至还有“饿了么”外卖，如果细细去数的话，这些杂七杂八的功能，加起来可能有几十上百个了。
试想，这么多小功能，代码都写在支付宝里面，支付宝会不会爆炸 o(╯□╰)o ！那支付宝的开发者如何做到这些功能的集成呢？

插件化开发。Demo地址

支付宝 app本身更像是一个 “ 空壳 ”，里面可以搭载很多小功能，这些小功能都是以"插件"的形式存在，支持小功能的灵活配置，用户不想要某个功能，可以不显示出来。
插件化开发是当下大型app必备的一项技术，不可不学。

鸣谢

感谢 大佬 "潇湘夜雨" 提供的Demo
感谢 享学课堂alvin老师 的的热心帮助

正文大纲

1.插件化开发的核心难点

2.插件化所需的技术理论基础

3.核心难点的解决方案

4.核心代码结构

5.如何使用Demo

6.最终效果展示

正文

1.插件化开发的核心难点

根据引子中所说，支付宝中各种各样的功能，都是插件形式存在的，那么具体是如何存在？
我们所说的插件，其实是apk文件，即 xxx.apk；
插件化开发的套路: 外壳app module + 多个插件Module + 插件框架层library module

外壳app 负责整个app的外部架构，并且给插件提供入口组件（比如，用一个button作为“余额宝”的入口，点击button，进入“余额宝” ）；

多个插件Module，负责分开开发各个功能。严格来说，每个功能必须可以单独运行，也必须支持集成到外壳app时运行。

插件框架层library module, 所有插件化的核心代码，都集中到这里。并且这个library要同时被外壳app和插件module引用.

文字描述不够直观？
看下图：

插件化开发的代码结构.png

那么现在很清晰了，插件化开发的难点，就是如何让外壳app，启动插件apk中的Activity.
既然给出了demo的代码架构，那就顺便给出github地址了：Demo

2.插件化所需的技术理论基础

可能从上面的代码架构上看，这项技术并不是很复杂，但是也是需要一定的技术基础的，不然出一点小问题，一脸懵逼，无从查起就很尴尬了.

学习插件化开发，首先要了解

1.Activity是如何启动的.
在我们自己的Activity里，开启另一个Activity，使用startActivity即可，但是startActivity之后，系统做了什么？

开始追踪源码（源码追踪基于SDK 28 - 9.0）：
我们通常通常启动Activity，一般都是在Activity中使用startActivity(intent),像下面这样

public class MainActivity extends AppCompatActivity(){
    private void xxxx(){
        Intent i = new Intent(this,XXXActivity.class);
        startActivity(i);
    }
}

那么，startActivity到底做了什么，点进去看找到下面的代码：

@Override
    public void startActivity(Intent intent, @Nullable Bundle options) {
        if (options != null) {
            startActivityForResult(intent, -1, options);
        } else {
            // Note we want to go through this call for compatibility with
            // applications that may have overridden the method.
            startActivityForResult(intent, -1);
        }
    }

继续，追踪这两个startActivityForResult，直接到下面的代码：

public void startActivityForResult(@RequiresPermission Intent intent, int requestCode,
            @Nullable Bundle options) {
        if (mParent == null) {
            options = transferSpringboardActivityOptions(options);
            Instrumentation.ActivityResult ar =
                mInstrumentation.execStartActivity(
                    this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,
                    intent, requestCode, options);//注意看这里，mInstrumentation.execStartActivity
            if (ar != null) {
                mMainThread.sendActivityResult(
                    mToken, mEmbeddedID, requestCode, ar.getResultCode(),
                    ar.getResultData());
            }
            if (requestCode >= 0) {
               ···
                mStartedActivity = true;
            }

            cancelInputsAndStartExitTransition(options);
            // TODO Consider clearing/flushing other event sources and events for child windows.
        } else {
            if (options != null) {
                mParent.startActivityFromChild(this, intent, requestCode, options);
            } else {
                // Note we want to go through this method for compatibility with
                // existing applications that may have overridden it.
                mParent.startActivityFromChild(this, intent, requestCode);
            }
        }
    }

mInstrumentation.execStartActivity在这里被执行，
然而另一个分支mParent 不为空时，会执行mParent.startActivityFromChild
那么追踪它startActivityFromChild，

public void startActivityFromChild(@NonNull Activity child, @RequiresPermission Intent intent,
            int requestCode, @Nullable Bundle options) {
        options = transferSpringboardActivityOptions(options);
        Instrumentation.ActivityResult ar =
            mInstrumentation.execStartActivity(
                this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, child,
                intent, requestCode, options);//然而，这里还是执行了mInstrumentation.execStartActivity
        if (ar != null) {
            mMainThread.sendActivityResult(
                mToken, child.mEmbeddedID, requestCode,
                ar.getResultCode(), ar.getResultData());
        }
        cancelInputsAndStartExitTransition(options);
    }

然而，这里还是执行了mInstrumentation.execStartActivity,
综上所述，startActivity，最终都会执行到mInstrumentation.execStartActivity，
那么继续跟踪这个execStartActivity：

public ActivityResult execStartActivity(
            Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
            Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
       ...省略一大段...
        try {
            intent.migrateExtraStreamToClipData();
            intent.prepareToLeaveProcess(who);
            int result = ActivityManager.getService()//这个不就是大名鼎鼎的AMS么
                .startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
                        intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
                        token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
                        requestCode, 0, null, options);
            checkStartActivityResult(result, intent);
        } catch (RemoteException e) {
            throw new RuntimeException("Failure from system", e);
        }
        return null;
    }

注意这里有一个ActivityManager.getService()，其实他就是安卓里大名鼎鼎的AMS（ActivityManagerService），负责对 Android四大组件（activity， service， broadcast， contentProvider）的管理，包括启动，生命周期管理等.

Activity里面startActivity的追踪就到这里。

PS：其实，Activity不只是可以在Activity里启动，还可以使用 getApplicationContext().startActivity(),有兴趣的可以去追踪一下，最终结论还是一样，都会执行AMS的startActivity.

结论：

我们通常在自己的XXXActivity里调用startActivity之后，最终会执行AMS的startActivity，从而让启动的那个Activity具有生命周期.
那么，如果只是new 一个 Activity实例，它会不会具有生命周期呢？显而易见了.

2. apk包（其实是压缩包）里的各个文件各自的作用
在androidStudio里，运行app，或者gradle 执行assemble命令可以生成apk文件，那么，我们解压apk文件之后，它里面的各种内部文件，各自都起到了什么作用呢？

请看下图

一个apk解压之后的内容

这里我们发现了这么几个东西：

classes.dex 工程里面的java源码编译打包而成.
classes.dex文件，包含了这个apk的所有java类，那么我们拿到了这个dex文件，就有能力反射创建其中的类对象.
用AndroidStudio可以看到其内容：

image.png

res目录 所有的资源文件

image.png

外壳app 通过资源包，可以拿到包里面的任意资源，当然，前提是，宿主要创建对应资源包的Resources对象.

resources.arsc res下所有资源的映射

image.png

META-INF app签名的一些东西

AndroidManifest.xml 清单文件

3.核心难点的解决方案

了解了上面的技术基础，那么现在摆出解决方案:
外壳app，作为一个"宿主"。插件apk中的所有东西，无论是classes.dex里的类，还是res资源，都是"宿主"之外的东西，那么宿主要想使用自己身外的类和资源，需要解决3个问题：

1. 取得插件中的Activity的Class
解决方案 ==> 使用DexClassLoader.它是专门加载外部apk的类加载器.

2. 取得插件中的资源
解决方案 ==> 使用hook技术，创建只属于外部插件的Resouces资源管理器.

3. 反射创建了插件中的Activity对象，但是它是没有生命周期的，不能像使用宿主自身的Activity一样拥有完整的生命周期.如果不理解，请回去看 “2.插件化所需的技术理论基础”
解决方案 ==> 使用 代理Activity作为真正插件Activity的"傀儡".

4.核心代码结构这是Demo地址

以demo为样板进行细节讲解,下图是demo的项目结构：

外壳app的结构.png

可以看到，外壳app很简单，唯一要说明的就是插件apk，我放置在src/main/assets目录，只是为了演示demo方便.

MyApp.java ，只做了一件事,PluginManager.getInstance().init(this); ,对PluginManager进行初始化并且赋予上下文.

MainActivity.java 只做了两件事，

将asssets里面的apk文件，通过工具类AssetUtil的copyAssetToCache方法，拷贝到了app的缓存目录下,然后使用PluginManager去加载这个apk.
String path = AssetUtil.copyAssetToCache(MainActivity.this, "plugin_module-debug.apk");
PluginManager.getInstance().loadPluginApk(path);
跳转到代理Activity，并且传入真正要跳的目标Activity的name.
// 先跳到代理Activity，由代理Activity展示真正的Activity内容
               Intent intent = new Intent(MainActivity.this, ProxyActivity.class);
               intent.putExtra(PluginApkConst.TAG_CLASS_NAME, 
                       PluginManager.getInstance().getPackageInfo().activities[0].name);
               startActivity(intent);
这里涉及到了PluginManager类,下一小节详述.

插件module.png

插件module十分简单，它的作用，就是生成插件apk，对它进行编译打包，取得apk文件即可。
两个重点：

插件中的所有Activity，必须都集成来自plugin_lib的PluginBaseActivity，只有继承了，才具有插件化特征，能够被外壳app执行startActivity成功跳转.

插件内部的Activity跳转，上下文，必须使用PluginBaseActivity的proxy变量.

image.png

前面两个module都很简单，那么核心技术在哪里？

插件化框架library.png

插件框架层代码，是插件化开发技术的核心。这个module要同时被外壳app和插件module引用.

其中，3个技术要点：

PluginManager类
它是一个单例，负责读取插件apk的内容，并且创建出专属于插件的类加载器DexClassLoader，资源管理器Resources，以及包信息 PackageInfo 并用public get方法公开出去。

public class PluginManager {

    //应该是单例模式，因为一个宿主app只需要一个插件管理器对象即可
    private PluginManager() {
    }

    private volatile static PluginManager instance;//volatile 保证每一次取的instance对象都是最新的

    public static PluginManager getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (PluginManager.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new PluginManager();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    private Context mContext;//上下文

    private PackageInfo packageInfo;//包信息
    private DexClassLoader dexClassLoader;//类加载器
    private Resources resources;//资源包

    public void init(Context context) {
        mContext = context.getApplicationContext();//要用application 因为这是单例，直接用Activity对象作为上下文会导致内存泄漏
    }

    /**
     * 从插件apk中读出我们所需要的信息
     *
     * @param apkPath
     */
    public void loadPluginApk(String apkPath) {
        //先拿到包信息
        packageInfo = mContext.getPackageManager().getPackageArchiveInfo(apkPath, PackageManager.GET_ACTIVITIES);//只拿Activity
        if (packageInfo == null)
            throw new RuntimeException("插件加载失败");//如果apkPath是传的错的，那就拿不到包信息了，下面的代码也就不用执行

        //类加载器，DexClassLoader专门负责外部dex的类
        File outFile = mContext.getDir("odex", Context.MODE_PRIVATE);
        dexClassLoader = new DexClassLoader(apkPath, outFile.getAbsolutePath(), null, mContext.getClassLoader());

        //创建AssetManager，然后创建Resources
        try {
            AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
            Method method = AssetManager.class.getDeclaredMethod("addAssetPath", String.class);
            method.invoke(assetManager, apkPath);
            resources = new Resources(assetManager,
                    mContext.getResources().getDisplayMetrics(),
                    mContext.getResources().getConfiguration());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    //把这3个玩意公开出去
    public PackageInfo getPackageInfo() {
        return packageInfo;
    }

    public DexClassLoader getDexClassLoader() {
        return dexClassLoader;
    }

    public Resources getResources() {
        return resources;
    }
}

ProxyActivity类
它作为一个代理，一个傀儡，宿主能够通过它，来间接地管理真正插件Activity的生命周期.
那它是如何间接管理真正Activity的生命周期？用类似下面的代码：

public void ProxyActivity extends Activity{
    @Override
    protected void onStart() {
        iPlugin.onStart();//iPlugin是插件Activity实现的接口,前面用IPlugin将插件Activity对象接收了
        super.onStart();
    }
}

然而，ProxyActivity的onCreate另有玄机

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        realActivityName = getIntent().getStringExtra(PluginApkConst.TAG_CLASS_NAME);//宿主，将真正的跳转意图，放在了这个参数className中，
        //拿到realActivityName，接下来的工作，自然就是展示出真正的Activity
        try {// 原则，反射创建RealActivity对象，但是，去拿这个它的class，只能用dexClassLoader
            Class realActivityClz = PluginManager.getInstance().getDexClassLoader().loadClass(realActivityName);
            Object obj = realActivityClz.newInstance();
            if (obj instanceof IPlugin) {//所有的插件Activity，都必须是IPlugin的实现类
                iPlugin = (IPlugin) obj;
                Bundle bd = new Bundle();
                bd.putInt(PluginApkConst.TAG_FROM, IPlugin.FROM_EXTERNAL);
                iPlugin.attach(this);
                iPlugin.onCreate(bd);//反射创建的插件Activity的生命周期函数不会被执行，那么，就由ProxyActivity代为执行
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

前面PluginManager返回了专属于插件的类加载器DexClassLoader，资源管理器Resources，那么这个ProxyActivity真正展示的是插件的Activity内容，就要使用插件自己的类加载器和资源管理器了.

    @Override
    public ClassLoader getClassLoader() {
        ClassLoader classLoader = PluginManager.getInstance().getDexClassLoader();
        return classLoader != null ? classLoader : super.getClassLoader();
    }

    @Override
    public Resources getResources() {
        Resources resources = PluginManager.getInstance().getResources();
        return resources != null ? resources : super.getResources();
    }

注意，前方大坑，
public class ProxyActivity extends Activity{}，我的ProxyActivity继承的是android.app.Activity,而不是 android.support.v7.app.AppCompatActivity，这是因为，AppCompatActivity会检测上下文context，从而导致空指针.
至于更深层的原因，有兴趣的大佬可以继续挖掘,没兴趣的话直接用android.app.Activity就完事了.

IPlugin接口和PluginBaseActivity类
插件module中也许不只一个Activity，我们启动插件Activity之后，插件内部如果需要跳转，仍然要遵守插件化的规则，那就给他们创建一个共同的父类PluginBaseActivity.

IPlugin 接口

/**
 * 插件Activity的接口规范
 */
public interface IPlugin {

    int FROM_INTERNAL = 0;//插件单独测试时的内部跳转
    int FROM_EXTERNAL = 1;//宿主执行的跳转逻辑

    /**
     * 给插件Activity指定上下文
     *
     * @param activity
     */
    void attach(Activity activity);

    // 以下全都是Activity生命周期函数,
    // 插件Activity本身 在被用作"插件"的时候不具备生命周期，由宿主里面的代理Activity类代为管理
    void onCreate(Bundle saveInstanceState);

    void onStart();

    void onResume();

    void onRestart();

    void onPause();

    void onStop();

    void onDestroy();

    void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data);
}

PluginBaseActivity 抽象类

/**
 * 插件Activity的基类，插件中的所有Activity，都要继承它
 */
public abstract class PluginBaseActivity extends AppCompatActivity implements IPlugin {

    private final String TAG = "PluginBaseActivityTag";
    protected Activity proxy;//上下文

    //这里基本上都在重写原本Activity的函数，因为 要兼容“插件单独测试” 和 "集成到宿主整体测试",所以要进行情况区分
    private int from = IPlugin.FROM_INTERNAL;//默认是“插件单独测试”

    @Override
    public void attach(Activity proxyActivity) {
        proxy = proxyActivity;
    }

    @Override
    public void onCreate(Bundle saveInstanceState) {
        if (saveInstanceState != null)
            from = saveInstanceState.getInt(PluginApkConst.TAG_FROM);

        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.onCreate(saveInstanceState);
            proxy = this;//如果是从内部跳转，那就将上下文定为自己
        }
    }

    @Override
    public void onStart() {
        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.onStart();
        } else {
            Log.d(TAG, "宿主启动：onStart()");
        }
    }

    @Override
    public void onResume() {
        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.onResume();
        } else {
            Log.d(TAG, "宿主启动：onResume()");
        }
    }

    @Override
    public void onRestart() {
        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.onRestart();
        } else {
            Log.d(TAG, "宿主启动：onRestart()");
        }
    }

    @Override
    public void onPause() {
        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.onPause();
        } else {
            Log.d(TAG, "宿主启动：onPause()");
        }
    }

    @Override
    public void onStop() {
        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.onStop();
        } else {
            Log.d(TAG, "宿主启动：onStop()");
        }
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.onDestroy();
        } else {
            Log.d(TAG, "宿主启动：onDestroy()");
        }
    }

    @Override
    public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
        } else {
            Log.d(TAG, "宿主启动：onActivityResult()");
        }
    }

    //下面是几个生命周期之外的重写函数
    @Override
    public void setContentView(int layoutResID) {//设置contentView分情况
        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.setContentView(layoutResID);
        } else {
            proxy.setContentView(layoutResID);
        }
    }

    @Override
    public View findViewById(int id) {
        if (from == FROM_INTERNAL) {
            return super.findViewById(id);
        } else {
            return proxy.findViewById(id);
        }
    }

    @Override
    public void startActivity(Intent intent) {//同理
        if (from == IPlugin.FROM_INTERNAL) {
            super.startActivity(intent);//原intent只能用于插件单独运行时
        } else {
            // 如果是集成模式下，插件内的跳转，控制权 仍然是在宿主上下文里面，所以--!
            // 先跳到代理Activity，由代理Activity展示真正的Activity内容
            Intent temp = new Intent(proxy, ProxyActivity.class);
            temp.putExtra(PluginApkConst.TAG_CLASS_NAME, intent.getComponent().getClassName());
            proxy.startActivity(temp);//这里不能跳原来的intent，，必须重新创建
        }
    }

}

PluginBaseActivity 抽象类中，3个重点需要特别说明

1. 插件module需要单独测试，也需要作为插件来集成测试，所以这里IPlugin接口中定义了 FROM_INTERNAL和FROM_EXTERNAL 进行情形区分.

2. 除了IPlugin必须实现的一些生命周期方法之外，最后我还新增了3个方法：
setContentView，findViewById，startActivity
设置布局，寻找组件，跳转Activity，也是需要区分单测还是集成测试的，所以，也要做if/else判定.
并且[看3.]

3. 上面说的startActivity,当从外部跳转，也就是宿主来启动插件Activity的时候，也只能跳到ProxyActivity，然后把真正的目标Activity放在参数中.

5.如何使用Demo

image.png

我的demo中已经有了一个插件apk，如上图.
如果你更改了plugin_module的内容，请重新生成一个apk，放到上图所示位置，文件名必须和外壳app内写的一样.放好之后，运行外壳app即可。

6.最终效果展示

集成测试，由外壳app启动插件Activity

插件化集成测试.gif

插件单独测试

插件单独测试.gif

结语

可能有人说，目前自己公司的app还用不着插件化这种重量级的技术，如果这样说的人，真的是这么想，那么可能永远只能做小app了。做技术如果不想做大做强，那和咸鱼有什么区别,o(╯□╰)o
另有问题需要探讨，或者发现错误，欢迎给我留言!
技术之路漫漫长，码字不易，希望看到的客官点个好评，谢谢支持.
Demo地址

手把手讲解 Android插件化启动Activity

前言

引子

鸣谢

正文大纲

1.插件化开发的核心难点

2.插件化所需的技术理论基础

3.核心难点的解决方案

4.核心代码结构

5.如何使用Demo

6.最终效果展示

正文

1.插件化开发的核心难点

2.插件化所需的技术理论基础

结论：

3.核心难点的解决方案

4.核心代码结构这是Demo地址

5.如何使用Demo

6.最终效果展示

结语

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鸣谢

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1.插件化开发的核心难点

2.插件化所需的技术理论基础

3.核心难点的解决方案

4.核心代码结构

5.如何使用Demo

6.最终效果展示

正文

1.插件化开发的核心难点

2.插件化所需的技术理论基础

结论：

3.核心难点的解决方案

4.核心代码结构 这是Demo地址

5.如何使用Demo

6.最终效果展示

结语

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