一、插件化起源
插件化技术最初源于免安装运行 Apk的想法,这个免安装的 Apk 就可以理解为插件,而支持插件的 app 我们一般叫 宿主。
想必大家都知道,在 Android 系统中,应用是以 Apk 的形式存在的,应用都需要安装才能使用。但实际上 Android 系统安装应用的方式相当简单,其实就是把应用 Apk 拷贝到系统不同的目录下、然后把 so 解压出来而已。
常见的应用安装目录有:
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/system/app:系统应用 -
/system/priv-app:系统应用 -
/data/app:用户应用
那可能大家会想问,既然安装这个过程如此简单,Android 是怎么运行应用中的代码的呢,我们先看 Apk 的构成,一个常见的 Apk 会包含如下几个部分:
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classes.dex:Java代码字节码 -
res:资源文件 -
lib:so文件 -
assets:静态资产文件 -
AndroidManifest.xml:清单文件
其实 Android 系统在打开应用之后,也只是开辟进程,然后使用 ClassLoader 加载 classes.dex 至进程中,执行对应的组件而已。
那大家可能会想一个问题,既然 Android 本身也是使用类似反射的形式加载代码执行,凭什么我们不能执行一个 Apk 中的代码呢?
二、插件化优点
插件化让 Apk 中的代码(主要是指 Android 组件)能够免安装运行,这样能够带来很多收益:
- 减少安装
Apk的体积、按需下载模块 - 动态更新插件
- 宿主和插件分开编译,提升开发效率
- 解决方法数超过65535的问题
想象一下,你的应用拥有 Native 应用一般极高的性能,又能获取诸如 Web 应用一样的收益。
嗯,理想很美好不是嘛?
三、与组件化的区别
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组件化:是将一个
App分成多个模块,每个模块都是一个组件(module),开发过程中可以让这些组件相互依赖或独立编译、调试部分组件,但是这些组件最终会合并成一个完整的Apk去发布到应用市场。 - 插件化:是将整个App拆分成很多模块,每个模块都是一个Apk(组件化的每个模块是一个lib),最终打包的时候将宿主Apk和插件Apk分开打包,只需发布宿主Apk到应用市场,插件Apk通过动态按需下发到宿主Apk。
四、插件化的技术难点
想让插件的Apk真正运行起来,首先要先能找到插件Apk的存放位置,然后我们要能解析加载Apk里面的代码。
但是光能执行Java代码是没有意义的,在Android系统中有四大组件是需要在系统中注册的,具体来说是在 Android 系统的 ActivityManagerService (AMS) 和 PackageManagerService (PMS) 中注册的,而四大组件的解析和启动都需要依赖 AMS 和 PMS,如何欺骗系统,让他承认一个未安装的 Apk 中的组件,如何让宿主动态加载执行插件Apk中 Android 组件(即 Activity、Service、BroadcastReceiver、ContentProvider、Fragment)等是插件化最大的难点。
另外,应用资源引用(特指 R 中引用的资源,如 layout、values 等)也是一大问题,想象一下你在宿主进程中使用反射加载了一个插件 Apk,代码中的 R 对应的 id 却无法引用到正确的资源,会产生什么后果。
总结一下,其实做到插件化的要点就这几个:
- 如何加载并执行插件
Apk中的代码(ClassLoader Injection) - 让系统能调用插件
Apk中的组件(Runtime Container) - 正确识别插件
Apk中的资源(Resource Injection)
写在最后
插件化是一门很有意思的学问,用一句话来形容就是偷天换日灯下黑,在各种坑的限制下不断跟系统博弈寻找出路。随着了解的深入,大家肯定能理解我这句话,本文也只是抛砖引玉,更多的乐趣还是要自己去发掘。












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