android插件化简单实现（自用）

一 预备知识

1.java反射机制

 这里整理一个demo所需的简单工具类

2.代理模式，动态代理，hook实现

3.handler机制，handler.dispatchMessage中可通过Handler.Callback并让callback方法返回false，对消息进行加工

4.activity启动过程

    a.应用程序进程通过binder与AMS进行通信：

         startActivity ->startActivityForResult -> Instrumentation.execStartActivity ->

          android 10 ActivityTaskManager.getService().startActivity

          android 8及以上ActivityManager.getService().startActivity

          android 8以下ActivityManagerNative.getDefault().startActivity

    b.AMS处理activity的信息:

           通过调用PMS检查activity是否注册（如果未注册，则返回的值会Instrumentation.checkStartActivityResult里触发应用程序的异常）

          暂停原先栈顶的应用

          将activity启动信息封装成ActivityRecord

          判断应用所在的任务栈、进程，是否存在，如果不存在，就通知Zygote进fork出新的进程

          将启动Activity的信息，传给ApplicationThread，通过binder，从SystemServer进程到应用进程

        具体调用AMS.startActivity -> ...->ActivityStack.startPausingLocked,ActivityStackSupervisor.startSpecificActivityLocked

                ActivityStack.startPausingLocked:调用prev.app.thread.schedulePauseActivity，通过Binder连接到应用进程的ApplicationThread，通过handler通信到ActivityThread执行handlePauseActivity，最后执行activity的onPause

               ActivityStackSupervisor.startSpecificActivityLocked：判断应用程序进程ProcessRecord与ApplicationThread是否存在， 不存在调用AMS.startProcessLocked通知Zygote进程fork出新的进程再调用ActivityThread的main方法,存在调用realStartActivityLocked，双方最后都会调用调用ApplicationThread.scheduleLaunchActivity，通过binder转到应用进程

     c.ApplicationThread创建activcity：

通过handler发送消息->handleLaunchActivity->performLaunchActivity，通过反射创建activity，并调用onCreate、onStart、onResume

5.classLoader加载dex文件过程

DexClassLoader classLoader = newDexClassLoader(dexPath, optimizedDirectory, libraryPath, parentClassLoader);

classLoader通过findClass方法查找类

 参数意义:

dexPath：dex,apk或者jar的路径,多个路径的话默认用":"隔开

optimizedDirectory  优化后的dex文件存放目录，不能为null

 libraryPath目标类中使用的C/C++库的列表,每个目录用File.pathSeparator间隔开; 可以为null

parentClassLoader  该类装载器的父装载器，一般用当前执行类的装载器

     原理：DexClassLoader构造方法super(dexPath, null, librarySearchPath, parent) ->BaseDexClassLoader

          BaseDexClassLoader构造函数中将dexPath包装成DexPathList，赋值给pathList属性

          DexPathList构造方法中，将dexPath封装成Element对象（如果dexPath带分隔符，可能生成多个Element）加入自身的dexElements名字的数组中

          Element对象封装了DexFile,用于加载dex文件，每个dex对应一个Element对象，加载类时通过Element.findClass进入DexFile.loadClassBinaryName查找类

           BaseDexClassLoader.findClass ->pathList.findClass -> DexPathList.findClass ->遍历dexElements名字的数组-> Element.findClass -> DexFile.loadClassBinaryName

6. 资源加载机制

Resources 类对外提供getString, getText ,

getDrawable 等各种方法，但其实都是间接调用AssetManager 的私有方法，AssetManager 负责向Android 系统要资源。AssetManager获取资源是根据指向的路径来完成。

运行应用的时候，Resources中AssetManager的路径默认指向了该apk的文件，如果是普通应用，一般apk文件被放置在data/app目录下，系统应用的apk包放在system/app下

AssetManager 中有一个addAssetPath(String path）方法， App 启动的时候， 会把当前apk的路径传进去，接下来AssetManager 和Resources 就能访问当前apk 的所有资源了。

理论上我们改变AssetManager读取的路径，再用该AssetManager生成对应的Resources对象，就可以指定加载自己的资源

二．插件化实践

1. 插件化需要解决的几个基本问题：

插件的资源加载问题或者加载插件资源

插件类的类加载问题

如何启动插件的activity

demo中几个静态变量

2. 资源加载：

AssetManager的addAssetPath方法是不对外的，可以通过反射把插件apk 的路径传入这个方法，那么就把插件资源添加到资源池中了，再用该AssetManager生成对应的Resources对象，就可以指定加载插件的资源，如果把宿主的资源路径也用addAssetPath加入资源池，那生成的Resources对象就可以加载两者的资源，将新的Resources赋值给Application

3. 类加载：

既然类加载最后会通过遍历Elements数组，那可以通过创建插件dex对应的DexClassLoader,通过反射获取到该DexClassLoader中DexPathList的Elements数组，将其加入到宿主ClassLoader的DexPathList的Elements数组中去，这样宿主的ClassLoader就能加载插件中的类了

4. 插件中activity的启动：

启动插件中的activity需要解决以下几个问题：

加载插件中的dex

加载插件中的资源

启动未在AndroidManifest.xml中注册过的activity

前两个已经解决，只看最后一个，启动未在AndroidManifest.xml中注册过的activity，需要完成以下两步：

使用AndroidManifest.xml中注册过的占位activity欺骗AMS躲过它的检测

在ApplicationThread中还原为目标activity的信息进行反射创建实例

5.使用AndroidManifest.xml中注册过的占位activity欺骗AMS躲过它的检测：

hook AMS在应用程序进程中的binder对象,将它的startActivity方法中的intent参数换成占位的activity对应的intent

       android 10 binder对象为IActivityTaskManager类型，通过ActivityTaskManager.getService()在ActivityTaskManager中的IActivityTaskManagerSingleton单例静态对象中获取，对应mInstance字段

android 8及以上 binder对象为IActivityManager类型，通过ActivityManager.getService()在ActivityManager中的IActivityTaskManagerSingleton单例静态对象中获取，对应mInstance字段

android 8以下binder对象为IActivityManager类型，通过 ActivityManagerNative.getDefault()在ActivityManagerNative中的gDefault单例静态对象中获取，对应mInstance字段

        在不同版本下，通过反射获取到该静态单例对象，并通过反射获取到该静态单例对象中的mInstance字段，通过动态代理创建同样实现IActivityManager/IActivityTaskManager接口，且startActivity方法中将intent参数替换为占位intent的代理对象（将目标intent放在占位intent的extra中，还原时候需要取出），然后将该代理对象赋值给静态单例对象中的mInstance字段

6.在ApplicationThread中还原为目标activity的信息进行反射创建实例：

  ApplicationThread的scheduleRelaunchActivity中，利用ActivityThread中的handler类型的变量mH，通过handler走到handleLaunchActivity中，通过反射创建activity的实例

    android8.0及以下,对应的handler消息为LAUNCH_ACTIVITY(数值为100)，msg.obj为ActivityClientRecord对象，activity对应的intent在ActivityClientRecord中的intent字段上

    android8.0以上，对应的handler消息为EXECUTE_TRANSACTION（数值为159），msg.obj为ClientTransaction对象，执行方法为TransactionExecutor.execute(ClientTransaction)

会遍历ClientTransaction中的字段名为mActivityCallbacks的列表，执行里面元素的方法ClientTransactionItem.execute，ClientTransaction对象的mActivityCallbacks在ActivityStackSupervisor中的realStartActivityLocked中进行add操作，加入的元素为

LaunchActivityItem，LaunchActivityItem的execute方法会将自己的mIntent属性封装成ActivityClientRecord对象，调用handleLaunchActivity

    可以hook ActivityThread中的mH中的mCallback字段，ActivityThread只有一个实例，为自身的sCurrentActivityThread字段

    android8.0及以下,当msg.what为100时，获取msg.obj（ActivityClientRecord类型），通过反射将其intent字段替换为目标intent

android8.0以上，当msg.what为159时，获取msg.obj（ClientTransaction类型），通过反射获取mActivityCallbacks列表，如果其中item的类名为LaunchActivityItem，将他的mIntent字段替换为目标intent

7.额外注意事项

经过上面两步，可以启动插件中的activity，但该activity无法加载插件中的资源，目前他是属于宿主的application，需要重写它的getResources，getAssets，getTheme方法，将其替换成application的Resources(此时为宿主的application的Resources，可以加载插件资源)

至此，插件化的基本逻辑已经实现，demo地址：

https://download.csdn.net/download/fyfl13/19431377