Android中插件开发篇之----动态加载Activity(免安装运行程序)

一、前言

又到周末了，时间过的很快，今天我们来看一下Android中插件开发篇的最后一篇文章的内容：动态加载Activity(免安装运行程序)，在上一篇文章中说道了，如何动态加载资源(应用换肤原理解析)，没看过的同学，可以转战：

http://blog.csdn.net/jiangwei0910410003/article/details/47679843

当然，今天说道的内容还这这篇文章有关系。关于动态加载Activity的内容，网上也是有很多文章介绍了。但是他们可能大部分都是介绍通过代理的方式去实现的，所以今天我要说的加载会有两种方式：

1、使用反射机制修改类加载器

2、使用代理的方式

这两种方式都有各自的优缺点，我会在后面的文章详细解说。

二、技术介绍

1、第一种方式：使用反射机制修改类加载器来实现动态加载Activity

首先来看一个例子：360安全卫士

         

在主界面有一个添加更多工具的菜单，点进去之后，可以看到有很多功能选项。我们添加一个手机防盗的功能：有一个进度条开始添加。那么我们如何知道他是使用动态加载的呢？我们可以去查看他的数据文件目录：

我们可以看到有两个目录，比较见名知意：

app_plugins_v3
app_plugins_v3_odex

第一个目录是存放需要动态加载的功能插件，第二个目录是存放加载之后释放的dex目录。

上面分析了360的动态加载Activity功能，下面我们就来实现以下这个功能吧：

不过我们还得了解一下Android中的类加载器的相关知识，这里就不做介绍了：我在这篇文章中详细介绍了类加载器：

http://blog.csdn.net/jiangwei0910410003/article/details/41384667

我们知道PathClassLoader是一个应用的默认加载器(而且他只能加载data/app/xxx.apk的文件)，但是我们加载插件一般使用DexClassLoader加载器，所以这里就有问题了，其实如果对于开始的时候，每个人都会认为很简单，很容易想到使用DexClassLoader来加载Activity获取到class对象，在使用Intent启动，这个很简单呀？但是实际上并不是想象的这么简单。原因很简单，因为Android中的四大组件都有一个特点就是他们有自己的启动流程和生命周期，我们使用DexClassLoader加载进来的Activity是不会涉及到任何启动流程和生命周期的概念，说白了，他就是一个普普通通的类。所以启动肯定会出错。

所以我们知道了问题所在，解决起来也就简单了，但是我们这里还有两种思路去解决这个问题：

1) 第一个思路： 替换LoadedApk中的mClassLoader

我们只要让加载进来的Activity有启动流程和生命周期就OK了，所以这里我们需要看一下一个Activity的启动过程。当然这里不会详细介绍一个Activity启动过程的，因为那个太复杂了，而且我也说不清楚，我们知道我们可以将我们使用的DexClassLoader加载器绑定到系统加载Activity的类加载器上就可以了，这个是我们的思路。也是最重要的突破点。下面我们就来通过源码看看如何找到加载Activity的类加载器。

加载Activity的时候，有一个很重要的类：LoadedApk.java，这个类是负责加载一个Apk程序的，我们可以看一下他的源码：

我们可以看到他内部有一个mClassLoader变量，他就是负责加载一个Apk程序的，那么我们只要获取到这个类加载器就可以了。他不是static的，所以我们还得获取一个LoadedApk对象。我们在去看一下另外一个类：ActivityThread.java的源码

这里我们可以看到ActivityThread类中有一个自己的static对象，然后还有一个ArrayMap存放Apk包名和LoadedApk映射关系的数据结构，那么我们分析清楚了，下面就来通过反射来获取mClassLoader对象吧。

友情提示：这里可能有些同学会困惑，怎么能够找到这个mClassLoader呢。我在这里因为是为了讲解内容，所以反过来找这个东西了，其实正常情况下，我们在找关于一个Apk或者是Activity的相关信息的时候，特别是启动流程的时候，我们肯定会去找：ActivityThread.java这个类，这个类是很重要很重要的，也是关键的突破口，它内部其实有很多信息的，所以，我们应该先去找这个ActivityThread,然后从这个类中发现信息，然后会找到了LoadedApk这个类。关于ActivityThread这个类，为何如此重要，我们可以在看看他的源码：

他有这个方法？这个方法看到很熟悉呀？他不是Java程序运行的入口main方法吗？是的，没错，所有的app程序的执行入口就是这里，所以以后有人问你Android中程序运行的入口是哪里？不要再说是Application的onCreate方法了，其实是ActivityThread中的main方法。

好的，回到主干上来，我们现在开始编写代码来实现反射获取mClassLoader类，然后将其替换成我们的DexClassLoader类，不多说了，看一下Demo工程结构：

PluginActivity1 ==》插件工程

DynamicActivityForClassLoader ==》宿主工程

其中PluginActivity1工程很简单啦，就一个Activiity:

package com.example.dynamicactivityapk;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Toast;

public class MainActivity extends Activity {
	
	private static View parentView;

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		if(parentView == null){
			setContentView(R.layout.activity_main);
		}else{
			setContentView(parentView);
		}
		
		findViewById(R.id.btn).setOnClickListener(new OnClickListener(){

			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				Toast.makeText(getApplicationContext(), "I came from 插件~~", Toast.LENGTH_LONG).show();
			}});
		
	}
	
	public static void setLayoutView(View view){
		parentView = view;
	}

}

我们看到其实这里有一个问题，为何要定义一个setLayoutView的方法，这个我们后面会说道。

我们编译这个工程，得到PluginActivity1.apk程序：

下面来看一下宿主工程

宿主工程其实最大的功能就是加载上面的PluginActivity1.apk，然后启动内部的MainActivity就可以了，这里的核心代码就是如何通过反射替换系统的mClassLoader类：

@SuppressLint("NewApi")
private void loadApkClassLoader(DexClassLoader dLoader){
	try{

		String filesDir = this.getCacheDir().getAbsolutePath();
		String libPath = filesDir + File.separator +"PluginActivity1.apk";

		// 配置动态加载环境
		Object currentActivityThread = RefInvoke.invokeStaticMethod(
				"android.app.ActivityThread", "currentActivityThread",
				new Class[] {}, new Object[] {});//获取主线程对象
		String packageName = this.getPackageName();//当前apk的包名
		ArrayMap mPackages = (ArrayMap) RefInvoke.getFieldOjbect(
				"android.app.ActivityThread", currentActivityThread,
				"mPackages");
		WeakReference wr = (WeakReference) mPackages.get(packageName);
		RefInvoke.setFieldOjbect("android.app.LoadedApk", "mClassLoader",
				wr.get(), dLoader);

		Log.i("demo", "classloader:"+dLoader);

	}catch(Exception e){
		Log.i("demo", "load apk classloader error:"+Log.getStackTraceString(e));
	}

}

这里有一个参数就是需要替换的DexClassLoader的，从外部传递过来，然后进行替换。我们看看外部定义的DexClassLoader类：

String filesDir = this.getCacheDir().getAbsolutePath();
String libPath = filesDir + File.separator +"PluginActivity1.apk";
Log.i("inject", "fileexist:"+new File(libPath).exists());

//loadResources(libPath);

DexClassLoader loader = new DexClassLoader(libPath, filesDir,filesDir, getClassLoader());

这里，需要注意的是，DexClassLoader的最后一个参数，是DexClassLoader的parent，这里需要设置成PathClassLoader类，因为我们上面虽然说是替换PathClassLoader为DexClassLoader。但是PathClassLoader是系统本身默认的类加载器(也就是mClassLoader变量的值，我们如果单独的将DexClassLoader设置为mClassLoader的值的话，就会出错的)，所以一定要讲DexClassLoader的父加载器设置成PathClassLoader，因为类加载器是符合双亲委派机制的。

下面我们来运行一下这个程序，首先我们将PluginActivity1.apk放到宿主工程的data/data/cache目录下：

运行程序，点击加载：

运行发现失败，说是插件中的那个MainActivity没有在AndroidManifest.xml中声明？不对呀，我们在插件工程中明明声明了呀，为何他还是提示没有声明呢？

哎，其实仔细想想原因很简单的，因为DexClassLoader加载插件Apk，不会将其xml中的内容加载进来，所以在插件中声明是没有任何用途的，必须在宿主工程中声明：

<activity 
	android:name="com.example.dynamicactivityapk.MainActivity">
</activity>

我们在运行程序：

我们点击按钮，看效果啦。果然可以加载成功了啦啦啦。很开心了。

不过这里还是需要注意两个问题：

1>、因为要加载插件中的资源，所以需要调用loadResources方法

2>、在测试的过程中，发现插件工程中setContentView方法没有效果了。所以就在插件工程中定义一个static的方法，用来提前设置视图的。

2) 第二思路：合并PathClassLoader和DexClassLoader中的dexElements数组

好了，这里就介绍了一个如何使用反射机制来动态加载一个Activity了，但是到这里还没有结束呢？因为还要介绍另外一种方式来设置类加载器。

我们首先来看一下PathClassLoader和DexClassLoader类加载器的父类BaseDexClassloader的源码：

(这里需要注意的是PathClassLoader和DexClassLoader类的父加载器是BootClassLoader,他们的父类是BaseDexClassLoader)

这里有一个DexPathList对象，在来看一下DexPathList.java源码：

首先看一下这个类的描述，还有一个Elements数组，我们看到这个变量他是专门存放加载的dex文件的路径的，系统默认的类加载器是PathClassLoader，本身一个程序加载之后会释放一个dex出来，这时候会将dex路径放到里面，当然DexClassLoader也是一样的，那么我们会想到，我们是否可以将DexClassLoader中的dexElements和PathClassLoader中的dexElements进行合并，然后在设置给PathClassLoader中呢？这也是一个思路。我们来看代码：

/**
 * 以下是一种方式实现的
 * @param loader
 */
private void inject(DexClassLoader loader){
	PathClassLoader pathLoader = (PathClassLoader) getClassLoader();

	try {
		Object dexElements = combineArray(
				getDexElements(getPathList(pathLoader)),
				getDexElements(getPathList(loader)));
		Object pathList = getPathList(pathLoader);
		setField(pathList, pathList.getClass(), "dexElements", dexElements);
	} catch (IllegalArgumentException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (NoSuchFieldException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (IllegalAccessException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (ClassNotFoundException e) {
		e.printStackTrace();
	}
}

private static Object getPathList(Object baseDexClassLoader)
		throws IllegalArgumentException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
	ClassLoader bc = (ClassLoader)baseDexClassLoader;
	return getField(baseDexClassLoader, Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader"), "pathList");
}

private static Object getField(Object obj, Class<?> cl, String field)
		throws NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
	Field localField = cl.getDeclaredField(field);
	localField.setAccessible(true);
	return localField.get(obj);
}

private static Object getDexElements(Object paramObject)
		throws IllegalArgumentException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
	return getField(paramObject, paramObject.getClass(), "dexElements");
}
private static void setField(Object obj, Class<?> cl, String field,
		Object value) throws NoSuchFieldException,
		IllegalArgumentException, IllegalAccessException {

	Field localField = cl.getDeclaredField(field);
	localField.setAccessible(true);
	localField.set(obj, value);
}

private static Object combineArray(Object arrayLhs, Object arrayRhs) {
	Class<?> localClass = arrayLhs.getClass().getComponentType();
	int i = Array.getLength(arrayLhs);
	int j = i + Array.getLength(arrayRhs);
	Object result = Array.newInstance(localClass, j);
	for (int k = 0; k < j; ++k) {
		if (k < i) {
			Array.set(result, k, Array.get(arrayLhs, k));
		} else {
			Array.set(result, k, Array.get(arrayRhs, k - i));
		}
	}
	return result;
}

我们在运行宿主程序，发现发现也是可以的，这里就不演示了，效果都是一样的。

这里总结一下：

我们在使用反射机制来动态加载Activity的时候，有两个思路：

1>、替换LoadApk类中的mClassLoader变量的值，将我们动态加载类DexClassLoader设置为mClassLoader的值

2>、合并系统默认加载器PathClassLoader和动态加载器DexClassLoader中的dexElements数组

这两个的思路原理都是一样的：就是让我们动态加载进来的Activity能够具备正常的启动流程和生命周期。

项目下载地址：http://download.csdn.net/detail/jiangwei0910410003/9063377

2、第二种方式来动态加载Activity：静态代理的方式

首先我们也是先来看一个例子：23Code

这个应用的功能就是实时的展示一些开源的UI控件。他是在线下载，然后动态加载进行展示的：

            

我们看到，点击运行Demo的时候，他会去下载apk,我们看看他的数据目录结构：