Android换肤技术总结

原文出处：
http://blog.zhaiyifan.cn/2015/09/10/Android%E6%8D%A2%E8%82%A4%E6%8A%80%E6%9C%AF%E6%80%BB%E7%BB%93/

背景

纵观现在各种Android app，其换肤需求可以归为

• 白天/黑夜主题切换（或者别的名字，通常2套），如同花顺/自选股/天天动听等，UI表现为一个switcher。

• 多种主题切换，通常为会员特权，如QQ/QQ空间。

对于第一种来说，目测应该是直接通过本地theme来做的，即所有图片/颜色的资源都在apk里面打包了。
而对于第二种，则相对复杂一些，由于作为一种线上服务，可能上架新皮肤，且那么多皮肤包放在apk里面实在太占体积了，所以皮肤资源会在选择后再进行下载，也就不能直接使用android的那套theme。

技术方案

内部资源加载方案和动态下载资源下载两种。
动态下载可以称为一种黑科技了，因为往往需要hack系统的一些方法，所以在部分机型和新的API上有时候可能有坑，但相对好处则很多

• 图片/色值等资源由于是后台下发的，可以随时更新

• APK体积减小

• 对应用开发者来说，换肤几乎是透明的，不需要关心有几套皮肤

• 可以作为增值服务卖钱！！

内部资源加载方案

内部资源加载都是通过android本身那套theme来做的，相对业务开发来说工作量更大（需要定义attr和theme），不同方案类似地都是在BaseActivity里面做setTheme，差别主要在解决以下2个问题的策略：

• setTheme后如何实时刷新，而不用重新创建页面（尤其是listview里面的item）。

• 哪些view需要刷新，刷新什么（背景？字体颜色？ImageView的src？）。

自定义view

MultipleTheme
做自定义view是为了在setTheme后会去立即刷新，更新页面UI对应资源（如TextView替换背景图和文字颜色），在上述项目中，则是通过对rootView进行遍历，对所有实现了ColorUiInterface的view/viewgroup进行setTheme操作来实现即使刷新的。
显然这样太重了，需要把应用内的各种view/viewgroup进行替换。
手动绑定view和要改变的资源类型

Colorful
这个…我们看看用法吧…

  ViewGroupSetter listViewSetter = new ViewGroupSetter(mNewsListView);
// 绑定ListView的Item View中的news_title视图，在换肤时修改它的text_color属性
listViewSetter.childViewTextColor(R.id.news_title, R.attr.text_color);

// 构建Colorful对象来绑定View与属性的对象关系
mColorful = new Colorful.Builder(this)
        .backgroundDrawable(R.id.root_view, R.attr.root_view_bg)
        // 设置view的背景图片
        .backgroundColor(R.id.change_btn, R.attr.btn_bg)
        // 设置背景色
        .textColor(R.id.textview, R.attr.text_color)
        .setter(listViewSetter) // 手动设置setter
        .create(); // 设置文本颜色

我就是想换个皮肤，还得在activity里自己去设置要改变哪个view的什么属性，对应哪个attribute？是不是成本太高了？而且activity的逻辑也很容易被弄得乱七八糟。

动态资源加载方案

resource替换

开源项目可参照 Android-Skin-Loader
即覆盖application的getResource方法，优先加载本地皮肤包文件夹下的资源包，对于性能问题，可以通过attribute或者资源名称规范(如需要换肤则用skin_开头)来优化，从而不对不换肤的资源进行额外开销。
可以重点关注该项目中的SkinInflaterFactory和SkinManager（实现了自己的getColor、getDrawable方法）。
不过由于Android 5.1源码里，getDrawable方法的实现被修改了，所以会导致无法跟肤的问题（其实是loadDrawable被修改了，连参数都改了，类似的内部API大改在5.1上还很多）。
4.4的源码中Resources.java:

  public Drawable getDrawable(int id) throws NotFoundException {
    TypedValue value;
    synchronized (mAccessLock) {
        value = mTmpValue;
        if (value == null) {
            value = new TypedValue();
        } else {
            mTmpValue = null;
        }
        getValue(id, value, true);
    }
    // 实际资源通过loadDrawable方法加载
    Drawable res = loadDrawable(value, id);
    synchronized (mAccessLock) {
        if (mTmpValue == null) {
            mTmpValue = value;
        }
    }
    return res;
}

// loadDrawable会去preload的LongSparseArray里面查找
/*package*/ Drawable loadDrawable(TypedValue value, int id)
        throws NotFoundException {

    if (TRACE_FOR_PRELOAD) {
        // Log only framework resources
        if ((id >>> 24) == 0x1) {
            final String name = getResourceName(id);
            if (name != null) android.util.Log.d("PreloadDrawable", name);
        }
    }

    boolean isColorDrawable = false;
    if (value.type >= TypedValue.TYPE_FIRST_COLOR_INT &&
            value.type <= TypedValue.TYPE_LAST_COLOR_INT) {
        isColorDrawable = true;
    }
    final long key = isColorDrawable ? value.data :
            (((long) value.assetCookie) << 32) | value.data;

    Drawable dr = getCachedDrawable(isColorDrawable ? mColorDrawableCache : mDrawableCache, key);

    if (dr != null) {
        return dr;
    }
    ...
    ...
    return dr;
}

而5.1代码里Resources.java:

  // 可以看到，方法参数里面加上了Theme
public Drawable getDrawable(int id, @Nullable Theme theme) throws NotFoundException {
    TypedValue value;
    synchronized (mAccessLock) {
        value = mTmpValue;
        if (value == null) {
            value = new TypedValue();
        } else {
            mTmpValue = null;
        }
        getValue(id, value, true);
    }
    final Drawable res = loadDrawable(value, id, theme);
    synchronized (mAccessLock) {
        if (mTmpValue == null) {
            mTmpValue = value;
        }
    }
    return res;
}

/*package*/ Drawable loadDrawable(TypedValue value, int id, Theme theme) throws NotFoundException {
    if (TRACE_FOR_PRELOAD) {
        // Log only framework resources
        if ((id >>> 24) == 0x1) {
            final String name = getResourceName(id);
            if (name != null) {
                Log.d("PreloadDrawable", name);
            }
        }
    }

    final boolean isColorDrawable;
    final ArrayMap<String, LongSparseArray<WeakReference<ConstantState>>> caches;
    final long key;
    if (value.type >= TypedValue.TYPE_FIRST_COLOR_INT
            && value.type <= TypedValue.TYPE_LAST_COLOR_INT) {
        isColorDrawable = true;
        caches = mColorDrawableCache;
        key = value.data;
    } else {
        isColorDrawable = false;
        caches = mDrawableCache;
        key = (((long) value.assetCookie) << 32) | value.data;
    }

    // First, check whether we have a cached version of this drawable
    // that was inflated against the specified theme.
    if (!mPreloading) {
        final Drawable cachedDrawable = getCachedDrawable(caches, key, theme);
        if (cachedDrawable != null) {
            return cachedDrawable;
        }
    }

方法名字都改了

Hack Resources internally

黑科技方法，直接对Resources进行hack，Resources.java:

  // Information about preloaded resources.  Note that they are not
// protected by a lock, because while preloading in zygote we are all
// single-threaded, and after that these are immutable.
private static final LongSparseArray<Drawable.ConstantState>[] sPreloadedDrawables;
private static final LongSparseArray<Drawable.ConstantState> sPreloadedColorDrawables
        = new LongSparseArray<Drawable.ConstantState>();
private static final LongSparseArray<ColorStateList> sPreloadedColorStateLists
        = new LongSparseArray<ColorStateList>();

直接对Resources里面的这三个LongSparseArray进行替换，由于apk运行时的资源都是从这三个数组里面加载的，所以只要采用interceptor模式：

  public class DrawablePreloadInterceptor extends LongSparseArray<Drawable.ConstantState>

自己实现一个LongSparseArray，并通过反射set回去，就能实现换肤，具体getDrawable等方法里是怎么取preload数组的，可以自己看 Resources的源码。

等等，就这么简单？，NONO，少年你太天真了，怎么去加载xml，9patch的padding怎么更新，怎么打包/加载自定义的皮肤包，drawable的状态怎么刷新，等等。这些都是你需要考虑的，在存在插件的app中，还需要考虑是否会互相覆盖resource id的问题，进而需要修改apt，把resource id按位放在2个range。
手Q和独立版QQ空间使用的是这种方案，效果挺好。

总结

尽管动态加载方案比较黑科技，可能因为系统API的更改而出问题，但相对来所
好处有

• 灵活性高，后台可以随时更新皮肤包

• 相对透明，开发者几乎不用关心有几套皮肤，不用去定义各种theme和attr，甚至连皮肤包的打包都- - 可以交给设计或者专门的同学

• apk体积节省
  存在的问题

• 没有完善的开源项目，如果我们采用动态加载的第二种方案，需要的项目功能包括：

• 自定义皮肤包结构

• 换肤引擎，加载皮肤包资源并load，实时刷新。

• 皮肤包打包工具

• 对各种rom的兼容

如果有这么一个项目的话，就一劳永逸了，有兴趣的同学可以联系一下，大家一起搞一搞。

内部加载方案大同小异，主要解决的都是即时刷新的问题，然而从目前的一些开源项目来看，仍然没有特别简便的方案。让我选的话，我宁愿让界面重新创建，比如重启activity，或者remove所有view再添加回来。