向每一个错误致敬——Android HotFix

项目以飞快的速度迭代，2周进行一次迭代升级。每次开发完功能跑通，在现有机型上测试没问题的话，就提交市场。

在以极快的速度迭代的时候，避免不了出现各种问题，传说中的bug

或，重大bug，需要紧急修复
或，可以下次迭代修复的bug
或，影响用户体验的行为

出现bug后，我们的一贯做法：

发布紧急版本，等待用户下载更新。

可是，并不是所有的用户都会下载更新。那该怎么办？

强制更新，这是不太友好的行为，如果人现在用的是流量，强制别人更新，会耗费别人流量，还是挺贵的！这确实有点说不过去。

有没有一种方法，在用户不下载新App的前提下修复这些bug。当然有，以下是我找到的两种解决方案。

有两种解决方案：

1. Dexposed
2. AndFix

Dexposed

Dexposed是基于开源Xposed框架实现的一个Android平台上功能强大的无侵入式运行时AOP框架。

Dexposed的AOP实现是完全无侵入式的，没有使用任何注解处理器，编织器或者字节码重写器。只需要在应用初始化阶段加载一个很小的JNI库就可以完成Dexposed框架的集成。

Dexposed不仅可以hook应用中的自定义函数，也可以hook你的应用进程中调用的Android框架的函数。这个特性对于Android开发者来说有很多好处，因为我们严重依赖于Android SDK的版本碎片化。

借助动态类加载技术，运行中的app可以加载一小段经过编译的Java AOP代码，在不需要重启app的前提下实现修改目标app的行为。

典型的应用场景

AOP编程
插桩（例如测试，性能监控等）
在线热更新，修复严重的，紧急的或者安全性的bug
SDK hooking以提供更好的开发体验

在这里，我只关心Dexposed在Android平台上的在线热更新Hotfix的使用：

在Android平台，Dexposed支持函数级别的在线热更新，例如对已经发布在应用市场上的APK，当我们从crash统计平台上发现某个函数调用有bug，导致经常性crash，而这个时候离下次迭代的预定发布日期还有一段时间。这种情况下，可以在本地开发一个补丁APK，并发布到服务器中，应用市场上的APK下载这个补丁APK并集成后，就可以修复这个crash。

上述涉及到两个角色：

1. 宿主apk——已经发布在应用市场上，有bug并且需要修复的apk;
2. 补丁apk——在本地开发的，修复了bug的apk;

HotFix是什么

HotFix用来修复线上严重的，紧急的或者安全性的bug，这里会涉及到两个apk文件：一个我们称为宿主apk，也就是发布到应用市场的apk，一个称为补丁apk。宿主apk出现bug时，通过在线下载的方式从服务器下载补丁apk，使用补丁apk中的函数替换原来的函数，从而实现在线修复bug的功能。

如何借助Dexposed实现HotFix

1. 需要再引入一个名为patchloader的jar包,这个函数库实现了一个热更新框架，宿主apk在发布时会将这个jar包一起打包进apk中
2. 补丁apk只是在编译时需要这个jar包，但打包成apk时不包含这个jar包，以免补丁apk集成到宿主apk中时发生冲突
3. 补丁apk将会以provided的形式依赖dexposedbridge.jar和patchloader.jar,补丁apk的build.gradle文件中依赖部分脚本如下所示

dependencies {
    provided files('libs/dexposedbridge.jar')
    provided files('libs/patchloader.jar')
}

支持状态：

Dexposed支持从Android2.3到4.4（除了3.0）的所有dalvid运行时arm架构的设备，稳定性已经经过实践检验。

缺点：

我的设备是5.0 或者更高系统的使用起来就有点问题了。

因此，我并没打算仔细的学习Dexposed，只是做一个简要的了解。

具体使用可以参见这个博客，写的很棒：

使用示例：Android平台免Root无侵入AOP框架Dexposed使用详解

AndFix

AndFix is What ?

经过综合对比，发现AndFix可用性比较强，因此决定学习AndFix的使用，从官方文档入手。

AndFix是一个Android App的在线热补丁框架。使用此框架，我们能够在不重复发版的情况下，在线修改App中的Bug。AndFix就是 “Android Hot-Fix”的缩写。
它支持Android 2.3到6.0版本，并且支持arm与X86系统架构的设备。完美支持Dalvik与ART的Runtime。AndFix 的补丁文件是以 .apatch 结尾的文件。它从你的服务器分发到你的客户端来修复你App的bug 。

原理：

AndFix执行的原理是实现方法体的替换，如下图所示（该图片来自AndFix的github介绍）：

方法替换：

AndFix通过Java的自定义注解来判断一个方法是否应该被替换，如果可以就会hook该方法并进行替换。AndFix在ART架构上的Native方法是art_replaceMethod 、在X86架构上的Native方法是dalvik_replaceMethod。他们的实现方式是不同的。对于Dalvik，它将改变目标方法的类型为Native同时hook方法的实现至AndFix自己的Native方法，这个方法称为 dalvik_dispatcher,这个方法将会唤醒已经注册的回调，这就是我们通常说的hooked（挂钩）。对于ART来说，我们仅仅改变目标方法的属性来替代它。

更多信息，见这里：AndFix/jni/

Fix 流程，大致如下：

1. 发现bug(友盟、TestIn 、用户反馈)
2. 分析bug产生原因
3. 创建并发布补丁
4. App打补丁

在App中引入AndFix

如何来获得AndFix ？

将AndFix aar 作为library编译入你的工程:

• 如果你用的是maven依赖，添加如下代码：

<dependency>
    <groupId>com.alipay.eulergroupId>
    <artifactId>andfixartifactId>
    <version>0.3.1version>
    <type>aartype>
dependency>

• 如果你用的是gradle依赖，添加如下代码：

dependencies {
    compile 'com.alipay.euler:andfix:0.3.1@aar'
}

如何使用AndFix ？

1. 初始化 PatchManager

       patchManager = new PatchManager(context);
       patchManager.init(appversion);//current version

2. Load patch 加载补丁

       patchManager.loadPatch();

   你应该尽可能早的加载补丁，通常都是在Application的onCreate()方法中进行初始化。

3. Add patch 添加补丁

       patchManager.addPatch(path);//path:补丁文件下载到本地的路径。

   当一个新的补丁文件被下载后，调用addPatch(path)就会立即生效。

开发工具

AndFix 提供了一个补丁创建工具 apkpatch.

如何使用这个工具

1.准备两个应用apk: 一个是线上的apk，另一个是修复了bug的apk.
2.通过提供的两个apk生成补丁文件.

运行如下命令：

usage: apkpatch -f  -t  -o 
 -k  -p <***> -a  -e <***>
 -a,--alias <alias>     keystore entry alias.
 -e,--epassword <***>   keystore entry password.
 -f,--from         new Apk file path.
 -k,--keystore     keystore path.
 -n,--name        patch name.
 -o,--out          output dir.
 -p,--kpassword <***>   keystore password.
 -t,--to           old Apk file path.

这个时候，你就有了你的应用的救世主——补丁文件。接下来你就可以通过某种方式将该补丁文件分发给你的客户端。

• 或，adb push 到sdk
• 或，发布到服务器，客户端下载该apatch

有时候，你的团队成员可能会fix各自的bug,这个时候就会有不止一个补丁文件.apatch。这种情况下，你可以用这个工具merge这些.apatch文件：

usage: apkpatch -m  -o 
 -k  -p <***> -a  -e <***>
 -a,--alias <alias>     keystore entry alias.
 -e,--epassword <***>   keystore entry password.
 -k,--keystore     keystore path.
 -m,--merge     path of .apatch files.
 -n,--name        patch name.
 -o,--out          output dir.
 -p,--kpassword <***>   keystore password.

运行示例

1. 导入samplesI/AndFixDemo进你的IDE，给AndFixDemo添加AndFix（library project 或者 aar）的依赖。
2. build 工程，保存应用为1.apk，然后将该apk安装到手机或者模拟器上。
3. 修改com.euler.test.A，作为Fix后的包。
4. build 工程，保存应用为2.apk
5. Use apkpatch tool to make a patch. 使用apkpatch 工具制作一个补丁文件。
6. Rename the patch file to out.apatch, and then copy it to sdcard.重命名补丁文件为out.apatch ，然后将它拷贝到sdcard上。
7. 运行1.apk然后查看log

注意

混淆

如果你使用混淆，你要保存mapping.txt，这样的话你在新版本的构建是就可以借助 “”-applymapping” 来使用它了。

混淆时需要保留下面的内容：

• Native方法 ，比如：com.alipay.euler.andfix.AndFix
• Annotation，比如：com.alipay.euler.andfix.annotation.MethodReplace

为了确保这些类在运行了ProGuard后，可以被找见，在ProGuard配置中添加如下代码：

-keep class * extends java.lang.annotation.Annotation
-keepclasseswithmembernames class * {
    native ;
}

局限性

如果你使用了，软件加固比如 Bangcle，为了生成补丁文件，你最好使用为经过加固的apk.使用这些加固，很可能使热补丁失效。

安全性

验证apatch文件的签名是否就是在使用apkpatch工具时使用的签名（如果不验证那么任何人都可以制作自己的apatch文件来对你的APP进行修改）

验证optimize file的指纹（防止有人替换掉本地保存的补丁文件，所以要验证MD5码）

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以下是我在用demo时碰到的问题：

• 运行apkpatch报nullPointException

  关于该问题的github issue : 运行apkpatch报nullPointException

  解决方法：

  运行命令行时 alias 填错了，应该填alias名字，我填成了alias路径。修改后，解决了问题。

  zhanggeng:apkpatch-1.0.3$
  ./apkpatch.sh 
  -f /Users/zhanggeng/Desktop/after/app-release.apk 
  -t /Users/zhanggeng/Desktop/before/app-release.apk 
  -o /Users/zhanggeng/Desktop/apatch/ 
  -k /Users/zhanggeng/Desktop/fixdemo.jks
  -p 123456 
  -a fixdemo 
  -e 123456

• 运行程序，检测是否可以使用时，抛出异常：java.util.zip.ZipException: File too short to be a zip file: 0

  关于该问题的github issue: java.util.zip.ZipException: File too short to be a zip file: 0

  解决方法：

  这个问题是，上面那个问题造成的。只要补丁文件生成正确，是不会有这个问题的。

  参考文章：

  • Android平台免Root无侵入AOP框架Dexposed使用详解
  • AndFix使用说明

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Demo下载地址：AndFixDemo