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RePlugin 原理剖析
全面插件化:RePlugin 的使命
* 前言
* 如何声明组件
* 多进程坑位
* 如何使用组件
* 插件内组件
* 插件外组件
* 插件调用主程序组件
* 主程序调用插件组件
* 如何使用SO库
* 更多
一、前言
先看下这个效果,这是曾在 GMTC 上展示过,RePlugin 是可以跑起来“桌面”插件的:
仅从这张图可以看到:
支持桌面涉及到的近乎所有特性
支持
TaskAffinity
(卫士、桌面和美化手机,在不同的 Task 里)支持多进程坑位(“美化手机”为单独的进程,因为耗资源)
各 Activity 的标题和 Logo 可以自定义
二、如何声明组件?
RePlugin
的其中一个优势在于,开发 RePlugin
插件几乎和开发“单品”无异。仅举一例,比如我们有个插件,其中一个 Activity 比较“耗资源”,需要放在单独的进程(:wff),且单独的 TaskAffinity
,而且还得是 SingleTask
,则你可以这么玩:
除了常见的四大组件外,RePlugin
还支持“多进程”(此用法非常常见,尤其对性能、内存占用有要求的 App)、TaskAffinity
的处理,同时支持自定义 Application
、自由使用 SO
库等等。
2.1 多进程坑位
RePlugin
支持多个进程的分配,且同样可以“无需升级主程序”即可达成。避免“过分依赖单一进程”,是在开发中经常用到的一种特性。
从经验上来看,多进程最常见于下列场景:
在单独进程中运行一个 Service(如“下载”服务等)
在“常驻进程”中运行长期工作的 Service(如
Push (推送)
服务等)隔离“过于消耗资源”的 Activity(如“换肤主题”页面等)
对“非常复杂,不排除会出问题”的插件做“隔离”,防止进程崩溃时,对主进程造成冲击
双进程模型,可将大部分初始化操作(如用户帐号的加解密、文件 IO 操作等)放在常驻进程,其它进程直接“获取”即可,大幅度提高使用效率
当然,多进程也不是“全都是宝”,其副作用主要有(注意,以下指出的是“所有 Android 应用”都存在的副作用,而非
RePlugin
特有的):
- 首次开启进程会有性能消耗,打开 Activity 可能会有“短暂的黑屏”或“无响应”(根据 Theme)。普遍的情况下,大概在 20ms~100ms 不等(和
Application
类的复杂程度有关)原因很容易理解:系统需要 Zygote 这个新进程,然后执行一系列和
AMS
的交互,最后调用Application
,这一串下来,不可能很快的
跨进程的“交互”只能依靠 Binder、Socket、文件等操作来解决,不支持反射(一想就懂)。尤其是 Binder,双方通信时需要写一些 AIDL
从“应用的内存占用”来说,每多运行一个进程,则会多出一些应用内存的占用。根据经验来看,一个空 Application,无论单品还是插件,每增加一个进程大概多占用 5M(Dalvik)~20M 不等(ART)
当然,瑕不掩瑜,多进程的使用场景还是很多的,应根据自己的实际情况来进行选择。那么,对于 RePlugin 来说,官方提供了两套分配策略供你选择。
2.1.1 静态分配
静态分配的意思是:由开发者在 Meta-data
中自行声明并决定这些“插件进程”应该跑在哪个“坑位进程”内。这是官方比较推荐的方式。
从官方的调研结果来看,很多原来在单品中的“自定义进程”,实际上是可以跑在常驻、UI 进程内的,没有必要“单独开辟一个进程”,这可节约一些宝贵的启动时间。
此外,由于进程坑位有限,若遇见那种“有十多个自定义进程”的插件(如“桌面”插件),则很可能出现“进程分配坑位不足”的情况(虽然官方也在内部做了兼容处理)
具体做法如下(以 360 的桌面插件为例,节选,为保密起见有修改):
其中:
from:原来声明的进程名是什么。例如有个 Activity,其进程名声明为
“com.qihoo360.launcher:wff”
-
to:要映射到的进程名,必须以
“$”
开头,表示“特殊进程”$ui
:映射到 UI 进程$p0
:映射到进程坑位 0 进程$p1
:映射到进程坑位 1 进程以此类推
若“漏配置了”某个进程,则该进程默认将跑在主进程中。
2.1.2 动态分配
如果用户没有配置“静态分配”的坑位,则默认采用“动态分配”方案(目前还在测试阶段,见后)。
和“静态分配”不同,动态分配方案的特点是:
无需声明
Meta-data
。自定义进程启动时,RePlugin
会自动按顺序为其分配进程坑位当坑位不足时,无需开发者关心,
RePlugin
会自动处理进程情况
由于“动态分配”的做法和单品近乎完全一致,所以这里不再赘述。
从 RePlugin 2.2.0 开始官方已完美支持“动态分配”进程。如需使用请直接升级到新版即可。
三、如何使用组件
3.1 插件内组件
插件内部组件的调用“和单品一致”。
例如你要打开一个 Activity,则可以这么玩:
Intent intent = new Intent(v.getContext(), ThemeDialogActivity.class);
context.startActivity(intent);
打开服务呢?当然,如法炮制:
Intent intent = new Intent(v.getContext(), PluginDemoService1.class);
intent.setAction("action1");
context.startService(intent);
使用 Content-Provider 也是如此:
Uri uri = Uri.parse("content://com.qihoo360.replugin.sample.demo1.provider2/test");
ContentValues cv = new ContentValues();
cv.put("address", "beijing");
Uri urii = context.getContentResolver().insert(uri, cv);
当然了,还有大名鼎鼎的 BroadcastReceiver:
Intent intent = new Intent();
intent.setAction("com.qihoo360.repluginapp.replugin.receiver.ACTION1");
intent.putExtra("name", "jerry");
context.sendBroadcast(intent);
是的,都和单品保持一致。
3.2 插件外组件
如果要打开“插件外”的组件呢?其实,和“插件内”的基本一致,唯一不同的是:ComponentName
为插件名(可以是包名,也可以是别名),也可以是 Action
。
例如,你可以这么玩:
// 方法1(最“单品”)
Intent intent = new Intent();
intent.setComponent(new ComponentName("demo2",
"com.qihoo360.replugin.sample.demo2.databinding.DataBindingActivity"));
context.startActivity(intent);
// 方法2(快速创建Intent)
Intent intent = RePlugin.createIntent("demo2",
"com.qihoo360.replugin.sample.demo2.databinding.DataBindingActivity");
context.startActivity(intent);
// 方法3(一行搞定)
RePlugin.startActivity(v.getContext(), new Intent(), "demo2",
"com.qihoo360.replugin.sample.demo2.databinding.DataBindingActivity");
当然,RePlugin
还支持 Action
,例如打开 Demo2 的一个 Activity:
Intent intent = new Intent(
"com.qihoo360.replugin.sample.demo2.action.theme_fullscreen_2");
RePlugin.startActivity(v.getContext(), intent, "demo2", null);
是不是很简单?
3.3 插件调用主程序组件
插件若要使用主程序的,则更加简单了。主程序怎么调的,插件就可以这么调。唯一的区别是,需要传递“字符串”。
Intent intent = new Intent();
intent.setComponent(new ComponentName("com.qihoo360.replugin.sample.host", "com.qihoo360.replugin.sample.host.MainActivity"));
context.startActivity(intent);
3.3.1 插件获取主程序 Context
要获取主程序的 Context,需要调用 RePlugin.getHostContext()
方法即可。例如:
Context hostContext = RePlugin.getHostContext();
...
当然,获取其它内容(如 ClassLoader
等)也如法炮制,可直接调用 RePlugin
类中的相应方法即可。
3.4 主程序调用插件组件
出于稳定性的考虑,和插件相比,主程序调用插件组件的做法略有区别(除了 BroadcastReceiver
仍旧保持一致),好在大部分用法基本一致。
请记得我们的原则:1 Hook!(且足够灵活)
3.4.1 打开插件的 Activity
要打开一个插件的 Activity,你需要调用 RePlugin.startActivity()
方法。例如:
RePlugin.startActivity(MainActivity.this, RePlugin.createIntent("demo1",
"com.qihoo360.replugin.sample.demo1.MainActivity"));
3.4.2 获取插件的 Context
要获取插件的 Context,可以调用 RePlugin.fetchContext()
方法。例如:
Context examContext = RePlugin.fetchContext("exam");
...
当然,获取其它内容(如 ClassLoader
等)也如法炮制,可直接调用 RePlugin
类中的相应方法即可。
3.4.3 启动、绑定插件的 Service
可以使用 PluginServiceClient
类中的相应方法来操作。例如,若你想“绑定”一个服务,则可以:
PluginServiceClient.bindService(RePlugin.createIntent(
"exam", "AbcService"), mServiceConn);
其它方法都在 PluginServiceClient
里,和系统参数完全一致,这里不赘述。
3.4.4 使用插件的 Content-Provider
同样的,使用 PluginProviderClient
类中的方法即可操作 Provider
,具体做法如下:
PluginProviderClient.query(xxx);
3.5 为什么主程序和插件的玩法不一样?
来自官方:
我们不会做 Binder Hook,其核心原则只有一个 —— 1 Hook!(且足够灵活)
当然,我们有计划将“动态编译方案”中的修改代码部分,推广到主程序上。这样可以实现“和插件一致”的效果。
不过我们暂时没这么做,主要因为:
毕竟是要改主程序的调用关系,必须经过大量的验证才放心(虽然验证基本足够,但在我们看来,还是不够)。
绝大多数情况下,主程序调用插件都会指定“插件名”,做这事儿的意义远没有“插件”那么的大。
四、如何使用 SO 库
RePlugin
支持使用 SO 库,无论是放置 SO 的方法,或者使用 SO 库的办法,都和“单品”一致。
此外,插件还可以支持“无缝”使用宿主的 SO,且作为开发者而言,无需关心 SO 是放在宿主还是插件中,均只需要调用 Android API 中提供的方法即可实现。
然而,在实际使用过程中,仍需要注意这个和 RePlugin
并无关系的重要一点 —— 32/64 位指令集问题。
4.1 32 位 / 64 位指令集问题
无论采用 RePlugin
还是其他支持 SO 库的方案,都会面临一个问题:32 位和 64 位的 SO 库不能混用。很多同学经常碰见的 “UnsatisfiedLinkError”
,大多和这个问题有关。
虽然位数不能混用(32 和 64 位,他俩指令集完全不同),但同一位数下的指令集是向后兼容的,例如放置了
armeabi-v7a
和armeabi
,这两个是可以混用的,不会出现问题。
4.1.1 为什么?
Android 在安装一个应用时,会根据主程序 APK 中的 SO 指令集信息,来判断该应用是否支持 “64 位”。如果你的手机支持 64 位指令集,且满足下列条件之一:
宿主内没有放置任何 SO
放置了 64 位指令集的 SO 库(无论 32 位是否放置)
则 Android 会判定你的应用是 “64 位模式” 应用,否则为 “32 位兼容模式” 应用。两者的 Zygote 进程不同(分别为 Zygote 和 Zygote64),导致他们所处的运行时环境也是不同的。这时若强行加载 SO,则会出现指令集混用的异常。
4.1.2 怎么办?
这根据你的实际情况来判断。
如果你的应用被要求“同时支持 32 位和 64 位”,则无论是主程序还是插件,请务必同时放入 32 位和 64 位的 SO 库。
如果你的应用被要求“只支持 32 位”(绝大部分情况,毕竟考虑到 APK 大小),则:
宿主务必只放入 32 位 SO 库
若宿主没有 SO 库,则务必放入一个空的 32 位 SO 库(重要,见 Sample)
对插件而言,64 位的 SO 将不会生效,安装插件时也不会释放(因为主程序只在 32 位上运行)
如果你的应用和插件目前都没有 SO 库,则仍建议按照“只支持 32 位”的做法来处理。因为将来一旦有插件带 SO,则不至于出现一些问题。
如果你的应用被要求“只支持 64 位”(不推荐,这样现有大部分旧机器将无法安装),则可以按照现在的做法,无需放入 SO 库,或只放入 64 位 SO 库。
再次重申,此问题和
RePlugin
无关,只不过可能其它官方文档中没有提及,或有的方案本身并不支持 SO 库等。