Android动态资源加载原理和应用

动态加载资源原理

通常我们调用getResources()方法获取资源文件

public Resources getResources() {
    return mResources;
}
mResources是在创建ContextImp对象后的init方法里面创建的

mResources = mPackageInfo.getResources(mainThread);
调用了LoadedApk的getResources方法
public Resources getResources(ActivityThread mainThread) {
    if (mResources == null) {
        mResources = mainThread.getTopLevelResources(mResDir,
                Display.DEFAULT_DISPLAY, null, this);
    }
    return mResources;
}
又调用到了ActivityThread类的getTopLevelResources方法

Resources getTopLevelResources(String resDir, int displayId, Configuration overrideConfiguration, CompatibilityInfo compInfo) {
    ResourcesKey key = new ResourcesKey(resDir, displayId, overrideConfiguration, compInfo.applicationScale, compInfo.isThemeable);
    Resources r;
    synchronized (mPackages) {
        // ...
        WeakReference wr = mActiveResources.get(key);
        r = wr != null ? wr.get() : null;
        if (r != null && r.getAssets().isUpToDate()) {
            if (false) {
                Slog.w(TAG, "Returning cached resources " + r + " " + resDir
                        + ": appScale=" + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);
            }
            return r;
        }
    }
    
    AssetManager assets = new AssetManager();
    assets.setThemeSupport(compInfo.isThemeable);
    if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {
        return null;
    }

    // ...

    r = new Resources(assets, dm, config, compInfo);
    if (false) {
        Slog.i(TAG, "Created app resources " + resDir + " " + r + ": "
                + r.getConfiguration() + " appScale="
                + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);
    }

    synchronized (mPackages) {
        WeakReference wr = mActiveResources.get(key);
        Resources existing = wr != null ? wr.get() : null;
        if (existing != null && existing.getAssets().isUpToDate()) {
            // Someone else already created the resources while we were
            // unlocked; go ahead and use theirs.
            r.getAssets().close();
            return existing;
        }
        
        // XXX need to remove entries when weak references go away
        mActiveResources.put(key, new WeakReference(r));
        return r;
    }
}
ResourcesKey使用resDir和其他参数来构造,这里主要是resDir参数,表明资源文件所在的路径。也就是APK程序所在路径。

ResourcesKey key = new ResourcesKey(resDir, displayId, overrideConfiguration, compInfo.applicationScale, compInfo.isThemeable);
上面代码的主要逻辑是获取Resources对象,从一个Map变量mActiveResources获取,这个Map维护了ResourcesKey和WeakReference的对应关系。如果不存在就创建它,并且添加到Map中。

因此只要这个Map中包含多个指向不同资源路径的Resources对象或者说我们有指向不同路径的资源的Resources对象,就可以访问多个路径的资源,即有实现访问其他APK文件中的资源的可能。

创建Resources对象的主要逻辑为

AssetManager assets = new AssetManager();
assets.setThemeSupport(compInfo.isThemeable);
    if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {
        return null;
}
 r = new Resources(assets, dm, config, compInfo);
首先创建AssetManager对象,然后用其创建Resources对象。我们以前使用getAssets方法读取assets文件夹中的文件,其实他就是在这里创建的。

AssetManager的构造函数:

public AssetManager() {
    synchronized (this) {
        if (DEBUG_REFS) {
            mNumRefs = 0;
            incRefsLocked(this.hashCode());
        }
        init();
        if (localLOGV) Log.v(TAG, "New asset manager: " + this);
        ensureSystemAssets();
    }
}
init()函数也是一个native函数,其native代码在android_util_AssetManager.cpp中

static void android_content_AssetManager_init(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
    AssetManager* am = new AssetManager();
    if (am == NULL) {
        jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", "");
        return;
    }
    // 将Framework的资源文件添加到AssertManager对象的路径中。
    am->addDefaultAssets();

    ALOGV("Created AssetManager %p for Java object %p\n", am, clazz);
    env->SetIntField(clazz, gAssetManagerOffsets.mObject, (jint)am);
}

bool AssetManager::addDefaultAssets()
{
	// /system
    const char* root = getenv("ANDROID_ROOT");
    LOG_ALWAYS_FATAL_IF(root == NULL, "ANDROID_ROOT not set");

    String8 path(root);
    // kSystemAssets定义为static const char* kSystemAssets = "framework/framework-res.apk";
    // 因此,path为/system/framework/framework-res.apk,framework对应的资源文件
    path.appendPath(kSystemAssets);

    return addAssetPath(path, NULL);
}
到此为止,在创建AssetManager的时候完成了添加framework资源,然后添加本应用的资源路径,即调用addAssetPath方法

/**
 * Add an additional set of assets to the asset manager.  This can be
 * either a directory or ZIP file.  Not for use by applications.  Returns
 * the cookie of the added asset, or 0 on failure.
 * {@hide}
 */
public native final int addAssetPath(String path);
也是一个native方法,其native代码在android_util_AssetManager.cpp中

static jint android_content_AssetManager_addAssetPath(JNIEnv* env, jobject clazz, jstring path)
{
    ScopedUtfChars path8(env, path);
    if (path8.c_str() == NULL) {
        return 0;
    }
    AssetManager* am = assetManagerForJavaObject(env, clazz);
    if (am == NULL) {
        return 0;
    }

    void* cookie;
    // 在native代码中完成添加资源路径的工作
    bool res = am->addAssetPath(String8(path8.c_str()), &cookie);

    return (res) ? (jint)cookie : 0;
}
可以看到,Resources对象的内部AssetManager对象包含了framework的资源还包含了应用程序本身的资源,因此这也就是为什么能使用getResources函数获得的resources对象来访问系统资源和本应用资源的原因。

受此过程的提醒,我们是不是可以自己创建一个Resources对象,让它的包含我们指定路径的资源,就可以实现访问其他的资源了呢?答案是肯定的,利用这个思想可以实现资源的动态加载,换肤、换主题等功能都可以利用这种方法实现。

于是,主要思想就是创建一个AssetManager对象,利用addAssetPath函数添加指定的路径,用其创建一个Resources对象,使用该Resources对象获取该路径下的资源。

需要注意的是addAssetPath函数是hide的,可以使用反射调用。

public void loadRes(String path){
	try {
		assetManager = AssetManager.class.newInstance();
		Method addAssetPath = AssetManager.class.getMethod("addAssetPath", String.class);
		addAssetPath.invoke(assetManager, path);
	} catch (Exception e) {
	}
	resources = new Resources(assetManager, super.getResources().getDisplayMetrics(), super.getResources().getConfiguration());
	// 也可以根据资源获取主题
}
这里的参数path就是APK文件的路径,可以通过以下方式获取

getPackageManager().getApplicationInfo("xxx", 0).sourceDir;
并且还可以重写Context的getResources方法,getAsset方法,提高代码的一致性。

@Override
public Resources getResources() {
	return resources == null ? super.getResources() : resources;
}
@Override
public AssetManager getAssets() {
	return assetManager == null ? super.getAssets() : assetManager;
}
于是在加载了资源之后就可以通过该Resources对象获取对应路径下面的资源了。

动态加载资源

两种不同风格的按钮,默认的是本应用提供的资源,还有一种作为另一个单独的插件APK程序存放在手机的其他路径中,当选择不同的风格时加载不同的图片资源。

Android动态资源加载原理和应用_第1张图片Android动态资源加载原理和应用_第2张图片

插件APK仅仅包含了一些资源文件。

宿主程序的代码具体如下

private AssetManager assetManager;
	private Resources resources;
	private RadioGroup rg;
	private ImageView iv;

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		iv = (ImageView) findViewById(R.id.iv);
		rg = (RadioGroup) findViewById(R.id.rg);
		rg.setOnCheckedChangeListener(new OnCheckedChangeListener() {
			@Override
			public void onCheckedChanged(RadioGroup group, int checkedId) {
				switch (checkedId) {
				case R.id.default_skin:
					assetManager = null;
					resources = null;
					iv.setImageDrawable(getResources().getDrawable(R.drawable.ic_launcher));
					break;
				case R.id.skin1:
			        String dexPath = "";
			        try {
						dexPath = getPackageManager().getApplicationInfo("com.example.plugin", 0).sourceDir;
					} catch (NameNotFoundException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					loadRes(dexPath);
					// 由于重写了getResources方法,因此这时返回的是我们自己维护的Resources对象,因此可以访问到他的编号id的资源
					iv.setImageDrawable(getResources().getDrawable(0x7f020000));
					break;
				}
			}
		});
	}
	
	public void loadRes(String path){	
		try {
			assetManager = AssetManager.class.newInstance();
			Method addAssetPath = AssetManager.class.getMethod("addAssetPath", String.class);
			addAssetPath.invoke(assetManager, path);
		} catch (Exception e) {
		}
		resources = new Resources(assetManager, super.getResources().getDisplayMetrics(), super.getResources().getConfiguration());
	}
	
	
	@Override
	public Resources getResources() {
		return resources == null ? super.getResources() : resources;
	}
	
	@Override
	public AssetManager getAssets() {
		return assetManager == null ? super.getAssets() : assetManager;
	}
可以查到,插件APK中的额ic_launcher图片的id为0x7f020000,于是可以通过该id值获取到对应的资源

public static final int ic_launcher=0x7f020000;
当然这样的耦合性太高了,可以用来说明原理,但看起来不是很直观,因为这个id只有查看了插件APK的代码才知道,因此可以让插件APK提供返回这个id的函数,由宿主APK来调用,具体可以通过反射也可以通过接口。

插件APK提供getImageId函数获取图片资源的id

public class Plugin {
	public static int getImageId() {
		return R.drawable.ic_launcher;
	}
}
这样在加载完资源后,可以调用以下方法来获取该图片资源

private void setImage(String dexPath) {
		DexClassLoader loader = new DexClassLoader(dexPath, getApplicationInfo().dataDir, null, this.getClass().getClassLoader());
		try {
			Class clazz = loader.loadClass("com.example.plugin.Plugin");
			Method getImageId = clazz.getMethod("getImageId");
			int ic_launcher = (int) getImageId.invoke(clazz);
			iv.setImageDrawable(getResources().getDrawable(ic_launcher));
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

插件管理的一种方式

对于每个插件,在AndroidManifest.xml中声明一个空的Activity,并添加他的action,比如:


            
                
            
        
这样在宿主程序中就可以查到对应的插件,以供选择加载。

PackageManager pm = getPackageManager();
List resolveinfos = pm.queryIntentActivities(intent, 0);
ActivityInfo activityInfo = resolveinfos.get(i).activityInfo;
dexPaths.add(activityInfo.applicationInfo.sourceDir);
效果:

Android动态资源加载原理和应用_第3张图片Android动态资源加载原理和应用_第4张图片Android动态资源加载原理和应用_第5张图片

宿主程序的代码

private AssetManager assetManager;
private Resources resources;
private LinearLayout ll;
private ImageView iv;
private Button btn;
private List dexPaths = new ArrayList();

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
	super.onCreate(savedInstanceState);
	setContentView(R.layout.activity_main);
	iv = (ImageView) findViewById(R.id.iv);
	ll = (LinearLayout) findViewById(R.id.ll);
	btn = (Button) findViewById(R.id.btn);
	btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
		@Override
		public void onClick(View v) {
			resources = null;
			iv.setImageDrawable(getResources().getDrawable(R.drawable.ic_launcher));
		}
	});
	
	Intent intent = new Intent("android.intent.plugin");
	PackageManager pm = getPackageManager();
	final List resolveinfos = pm.queryIntentActivities(intent, 0);
	for (int i = 0; i < resolveinfos.size(); i++) {
		final ActivityInfo activityInfo = resolveinfos.get(i).activityInfo;
		dexPaths.add(activityInfo.applicationInfo.sourceDir);
		// 根据查询到的插件数添加按钮
		final Button btn = new Button(this);
		btn.setText("风格" +(i+1));
		btn.setTag(i);
		ll.addView(btn, new LinearLayout.LayoutParams(LayoutParams.WRAP_CONTENT,LayoutParams.WRAP_CONTENT));
		btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View v) {
				int index = (Integer)btn.getTag();
				String dexPath = dexPaths.get(index);
				loadRes(dexPath);
				setImage(resolveinfos.get(index).activityInfo);
				
			}
		});
	}
}

private void setImage(ActivityInfo activityInfo) {
	DexClassLoader loader = new DexClassLoader(activityInfo.applicationInfo.sourceDir, getApplicationInfo().dataDir, null, this.getClass().getClassLoader());
		try {
			Class clazz = loader.loadClass(activityInfo.packageName + ".Plugin");
			Method getImageId = clazz.getMethod("getImageId");
			int ic_launcher = (int) getImageId.invoke(clazz);
			iv.setImageDrawable(getResources().getDrawable(ic_launcher));
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
}

public void loadRes(String path) {
		try {
			assetManager = AssetManager.class.newInstance();
			Method addAssetPath = AssetManager.class.getMethod("addAssetPath",
					String.class);
			addAssetPath.invoke(assetManager, path);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} 
	resources = new Resources(assetManager, super.getResources()
			.getDisplayMetrics(), super.getResources().getConfiguration());
}

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

@Override
public AssetManager getAssets() {
	return assetManager == null ? super.getAssets() : assetManager;
}
两个插件程序:

com.example.plugin

    |-- Plugin.java

com.example.plugin2

    |-- Plugin.java

Plugin类的内容一样,为提供给宿主程序反射调用的类

注册空的activity


      
            
      

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