动态加载框架分析之：PluginMgr

我们内部使用的Ui效果展示应用，为了在使用上能够更加便捷快速的集成一个个单独的Ui效果包，我们采用了动态化实现的思路，将Ui效果包放在asserts目录下，我们的主框架动态扫描并加载了整个apk来运行，理论上整个过程不需要写一行代码，整个框架的实现是基于一个名叫android-pluginmgr的开源项目，这里就对实现原理做一个简要的分析。

Ps：这套动态化的实现方案有一个很大的优点就是不仅限于代码的动态，资源也可以动态化的加载使用。目前这套方案还有些问题待于解决，但如果可以被攻克并驾驭，那么就为许多产品的功能实现方式打开了想象的空间。

 

项目地址：https://github.com/houkx/android-pluginmgr

 

该框架的核心是探索解决了几个大问题：

1，动态加载的Activity的生命周期的处理：

       为什么会有这个问题，其实很好理解，apk被宿主程序动态调起以后，apk中的activity其实就是一个普通的对象，不具有activity的性质，因为系统启动activity是要做很多初始化工作的，同时也要在系统中有注册，而我们在应用层通过反射去启动activity是很难完成系统所做的各项工作的，所以activity的大部分特性都无法使用，包括activity的生命周期管理，这就需要我们自己去管理。谈到activity生命周期，其实就是那几个常见的方法：onCreate、onStart、onResume、onPause等，由于动态load进来的apk中的activity不是真正意义上的activity（没有在宿主程序中注册且没有完全初始化），所以这几个生命周期的方法系统就不会去自动调用了。

        针对此类问题，大部分的解决方案都是依赖一个已声明的Activity来管理，这个已声明的Activity就是所谓的代理Activity，我们要在代理activity中去反射动态apk中activity的所有生命周期的方法，然后将activity的生命周期和代理activity的生命周期进行同步。动态Apk中的activity要依附于代理Activity，与代理Activity捆绑在一起，这叫正向依赖，采用正向依赖的框架有DL等。

        接下来我们来具体看看pluginmgr是怎么做的，pluginmgr采用了一种依赖倒转的方式来做，不让插件依赖框架API,而是反过来，自动生成一个Activity类依赖(继承)插件中的Activity，这个自动生成的类就叫PluginActivity，并且我们要提前将该Activity声明在框架的清单文件中，如下:

本质上是偷梁换柱了，如果你想启动插件里的Activity，如com.test.MyPlugActivity, 我就把启动目标修改为androidx.pluginmgr.PluginActivity类，然后从com.test.MyPlugActivity.dex文件中找到 public class androidx.pluginmgr.PluginActivity extends com.test.MyPlugActivity{....}，最后实际启动的是你注册文件中的androidx.pluginmgr.PluginActivity。

以下是示意图：

 

 

为了实现以上的方案，涉及到了替换Application类的ClassLoader，动态生成可被虚拟机执行的Dex代码两个比较重要的步骤。

相关的代码片段：

PluginManager中

Init() 通过反射替换了App默认的mClassLoader

 

startMainActivity() 返回代理Activity

 

FrameworkClassLoader 中进行判断区分

 

ActivityOverider 中利用了DexMaker 动态生成PluginActivity的代码

 

ActivityClassGenerator中的具体实现：

 

里面具体是使用DexMaker特定的语法动态对Activity的运行Dex代码进行生成。 

生成的代码样例如下：(ActivityOverider 类负责与自动生成的Activity类交互)

package androidx.pluginmgr;

 

import android.content.ComponentName;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.content.res.AssetManager;
import android.content.res.Resources;
import android.os.Bundle;
import androidplugdemo.SthActivity;

 

public final class PluginActivity extends SthActivity {

private static final String _pluginId = "activityTest_v1";
private AssetManager mAssertManager;
private Resources mResources;

public boolean bindService(Intent paramIntent, ServiceConnection paramServiceConnection, int paramInt) {
     return ActivityOverider.overrideBindService(this, _pluginId, paramIntent, paramServiceConnection, paramInt);
}

public AssetManager getAssets() {
   AssetManager localAssetManager = this.mAssertManager;
   if (localAssetManager == null) {
   localAssetManager = super.getAssets();
}
return localAssetManager;
}

public Resources getResources() {
Resources localResources = this.mResources;
if (localResources == null) {
localResources = super.getResources();
}
return localResources;
}

public void onBackPressed() {
if (ActivityOverider.overrideOnbackPressed(this, _pluginId)) {
super.onBackPressed();
}
}

protected void onCreate(Bundle paramBundle) {
String str = _pluginId;
AssetManager localAssetManager = ActivityOverider.getAssetManager(str, this);
this.mAssertManager = localAssetManager;
Resources localResources = super.getResources();
this.mResources = new Resources(localAssetManager, localResources.getDisplayMetrics(), localResources.getConfiguration());
ActivityOverider.callback_onCreate(str, this);
super.onCreate(paramBundle);
}

protected void onDestroy()
{
String str = _pluginId;
super.onDestroy();
ActivityOverider.callback_onDestroy(str, this);
}

protected void onPause()
{
String str = _pluginId;
super.onPause();
ActivityOverider.callback_onPause(str, this);
}

protected void onRestart()
{
String str = _pluginId;
super.onRestart();
ActivityOverider.callback_onRestart(str, this);
}

protected void onResume()
{
String str = _pluginId;
super.onResume();
ActivityOverider.callback_onResume(str, this);
}

protected void onStart()
{
String str = _pluginId;
super.onStart();
ActivityOverider.callback_onStart(str, this);
}

protected void onStop()
{
String str = _pluginId;
super.onStop();
ActivityOverider.callback_onStop(str, this);
}

public void startActivityForResult(Intent paramIntent, int paramInt, Bundle paramBundle)
{
super.startActivityForResult(ActivityOverider.overrideStartActivityForResult(this, _pluginId, paramIntent, paramInt, paramBundle), paramInt, paramBundle);
}

public ComponentName startService(Intent paramIntent)
{
return ActivityOverider.overrideStartService(this, _pluginId, paramIntent);
}

public boolean stopService(Intent paramIntent)
{
return ActivityOverider.overrideStopService(this, _pluginId, paramIntent);
}

public void unbindService(ServiceConnection paramServiceConnection)
{
ActivityOverider.overrideUnbindService(this, _pluginId, paramServiceConnection);
}
}

        同时，上面的问题也有采用Fragment来解决的，Fragment从3.0引入，通过support-v4包，可以兼容3.0以下的android版本。Fragment既有类似于Activity的生命周期，又有类似于View的界面，将Fragment加入到Activity中，activity会自动管理Fragment的生命周期， 这种方式就要尽量少的在动态apk包中使用Activity了，要使用大量的Fragment进行代替，动态apk中的activity是通过宿主程序中的代理activity启动的，将Fragment加入到代理activity内部，其生命周期将完全由代理activity来管理，采用这种方法，就要求apk尽量采用Fragment来实现，当然这也是一种思路。

2，动态加载的apk包如何使用包中的资源：

        解决的方法是通过反射，通过调用AssetManager中的addAssetPath方法，我们可以将一个apk中的资源加载到Resources中，由于addAssetPath是隐藏api我们无法直接调用，所以只能通过反射，下面是它的声明，通过注释我们可以看出，传递的路径可以是zip文件也可以是一个资源目录，而apk就是一个zip，所以直接将apk的路径传给它，资源就加载到AssetManager中了，然后再通过AssetManager来创建一个新的Resources对象，这个对象就是我们可以使用的apk中的资源了，这样我们的问题就解决了。

 

PluginManager中的buildPlugInfo()中的相关片段：

3，动态加载的apk的Application的创建以及相关属性的模拟：

动态加载的Apk也需要一个Applicaton对象，在正常情况下，每个程序在第一次启动时，系统都会去创建默认为包名的Application对象，而在动态Load的环境下，系统是创建不了的，需要我们人为的模拟创建，并替换需要的相关属性。关于相关的上下文属性，在PluginMgr项目中，有PluginContextWrapper与PluginActivityWrapper（代码中没有被调用），分别是对ContextWrapper的复写实现，在PluginManager的buildPlugInfo函数里，是对动态Load的Apk的相关信息的创建，在该函数中通过对动态Apk的主配置文件的解析，抽取其中的相关信息，构建出了PuginInfo对象，该对象包含了需动态Apk的所需相关信息，信息获取完成后接下来在initPluginApplication中完成对动态Apk的Application的创建与相关的属性的模拟与绑定。

相关代码片段：

buildPlugInfo()中：

解析Manifest：

创建PluginApplication：

initPluginApplication()中：

load Application类，并执行OnCreate

setApplicationBase() 中：

通过反射将PluginContextWrapper与手动创建初始化的Application绑定，完成了相关属性的模拟