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Android插件化进阶——插件化原理和插件管理器(二)

Android插件化进阶——插件化原理和插件管理器(二)

作者: 小之丶 | 来源:发表于2017-08-30 15:37 被阅读298次

    上一篇文章我们讲解了如何使用 DexClassLoader 来加载插件文件中的类。

    Android插件化进阶——插件化原理和插件管理器(一)

    这一节我们来具体讲解一下资源文件的加载,并设计一个简单的插件管理器。要了解这方面的内容,首先得看一下 Android 系统中为我们提供了哪些方法来加载资源,下面来看一下图例。

    资源加载

    从图中我们可以看出,当资源只有文件名,那么我们通过 AssetManager 就可以直接通过名字加载资源。如果资源有对应的 id,像图片、动画、布局这一类的资源,会生成 ResourceId 的,我们可以通过 Resource 这个类完成对应资源文件加载,最后通过 AssetManager 完成读写。

    所以说,资源的加载主要是通过 AssetManager 这个类完成的,是加载资源的核心Resource 这个类完成一个资源 id 到文件名的映射。

    安装到系统的 apk,系统会为他创建资源加载类 Resources 和 AssetManager,所以安装到系统的 APK 可以直接通过 Context 获取到这两个类的引用,从而完成资源加载,但插件 APK 没有被安装,所以这些 APK 文件并没有这两个资源加载类,但这两个资源加载类又是必不可少的,所以需要我们手动创建,我们来看一下市面上比较流行的做法:

    插件资源加载方法


    从这张图上我们可以看出,核心思想就是为每一个插件分别创建一个 AssetManager 来完成对应插件资源的加载。在插件加载的时候,通过反射将资源文件加入到宿主 AssetManager,让宿主 AssetManager 指定插件的资源加载路径。

    所以讲到现在,我们可以分析出来插件化需要处理的核心问题也就是核心技术:

    • 处理所有插件 apk 文件中的 Manifest 文件
    • 管理宿主 apk 中所有的插件 apk 信息
    • 为每个插件 apk 创建对应的类加载起和资源管理器,这是最核心最重要的步骤

    下面我们就要通过一个插件管理器来模拟这个过程。我们创建一个PluginInfo代表我们每个插件。

    /**
     * PluginInfo 插件实体类
     * author:张冠之
     * time: 2017/8/26 下午7:52
     * e-mail: guanzhi.zhang@sojex.cn
     */
    
    public class PluginInfo {
        //插件实体需要管理的资源,也可以管理很多其他的资源
        public DexClassLoader mClassLoader;
        public AssetManager mAsserManager;
        public Resources mResources;
    }
    

    类加载器、资源管理器和 Resources 是一个插件中 apk 中需要管理的最基础的类,当然你还可以添加一些其他的信息来管理,比如插件内部的四大组件等,这里的信息越多,说明你设计的插件化框架需要覆盖的功能面越多,功能就越强大,当然复杂性也越高。

    有了插件的实体类,我们就需要一个插件管理器PluginManager来管理所有的插件实体类。

    /**
     * PluginManager 插件管理器 
     * author:张冠之
     * time: 2017/8/26 下午7:51 
     * e-mail: guanzhi.zhang@sojex.cn
     */
    
    public class PluginManager {
        //单例
        private static volatile PluginManager mInstance;
        private static Context context;
        private static File mOptFile;
        //插件内存存储数据结构
        private static HashMap<String, PluginInfo> mPluginMap;
    
        private PluginManager(Context context) {
            this.context = context;
            mOptFile = context.getDir("opt", context.MODE_PRIVATE);
            mPluginMap = new HashMap<>();
        }
    
        //获取单例对象
        public static PluginManager getInstance(Context context) {
            if (mInstance == null) {
                synchronized (PluginManager.class) {
                    if (mInstance == null) {
                        mInstance = new PluginManager(context);
                    }
                }
            }
            return mInstance;
        }
    
        //为插件 apk 创建对应的 classLoader
        private static DexClassLoader createPluginDexClassLoader(String apkPath) {
            DexClassLoader classLoader = new DexClassLoader(apkPath,
                    mOptFile.getAbsolutePath(), null, null);
            return classLoader;
        }
    
        //为对应的插件创建AssetManager
        private static AssetManager createPluginAssetManager(String apkPath) {
            try {
                AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
                Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);
                addAssetPath.invoke(assetManager, apkPath);
                return assetManager;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    
        //为对应的插件创建 Resources 类
        private static Resources createPluginResources(String apkPath) {
            AssetManager assetManager = createPluginAssetManager(apkPath);
    
            Resources superResources = context.getResources();//宿主应用的 Resources 类
            Resources pluginResources = new Resources(assetManager,
                    superResources.getDisplayMetrics(), superResources.getConfiguration());
            return pluginResources;
    
        }
    
        //加载插件方法
         public static PluginInfo loadApk(String apkPath) {
            //步骤一
            if (mPluginMap.get(apkPath) != null) {
                return mPluginMap.get(apkPath);
            }
            //步骤二
            PluginInfo pluginInfo = new PluginInfo();
            //步骤三
            pluginInfo.mClassLoader = createPluginDexClassLoader(apkPath);
            //步骤四
            pluginInfo.mAsserManager = createPluginAssetManager(apkPath);
            //步骤五
            pluginInfo.mResources = createPluginResources(apkPath);
            //步骤六
            mPluginMap.put(apkPath,pluginInfo);
            //步骤七
            return pluginInfo;
          }
    
    }
    

    这是一个最基础的插件管理器,对一个插件所必须用到的几个加载类进行了管理。这段源码我们通过loadApk()方法来展开学习。

    loadApk(String apkPath)方法是我们插件管理器的入口方法,当我们创建了单例的PluginManager类后,调用该方法即可加载指定 apkPath 路径的插件。这里我们通过一个静态的 HashMap 对象管理插件,步骤一中,如果内存中已经加载过该插件,方法将直接返回这个插件的实体类,这里我们保存 map 的 key 值就是 bundle apk 的路径地址。

    如果没有加载过这个插件,将新建一个实体类来存储插件的信息。步骤三通过createPluginDexClassLoader()方法来创建插件的 ClassLoader。

    DexClassLoader classLoader = new DexClassLoader(apkPath,
            mOptFile.getAboslutePath(),null,null);
    

    这块的内容我们在之前的 ClassLoader 中已经讲解过了,这里不再继续重复,只需要铭记 DexClassLoader 是我们动态加载未安装到系统 APK 文件的核心。

    步骤四中,通过createPluginAssetManager()方法来创建插件 AssetManager。

    AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
    Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);
    addAssetPath.invoke(assetManager, apkPath);
    

    通过反射构造一个 AssetManager 对象,获取对象的addAssetPath方法,最后将 apkPath 传入该方法,调用方法添加 AssetManager 可管理的资源路径。

    步骤五中,通过createPluginResources()创建插件的 Resources 类。

    AssetManager assetManager = createPluginAssetManager(apkPath);
    Resources superResources = context.getResources();//宿主应用的 Resources 类
    Resources pluginResources = new Resources(assetManager,
                    superResources.getDisplayMetrics(), superResources.getConfiguration());
    

    Resources 类的创建稍微麻烦点,要先获取插件的 AssetManager ,并通过宿主应用的 Resources 类来构造插件 Resources 类。

    最后把创建好的插件实体类存储到 map 中保存,并返回该实体类,完成整个loadApk()的调用。

    以上就是一个简单的插件管理器的实现方式,有兴趣的同学可以对此进行拓展,比如在PluginInfo中添加其他信息的管理,比如 Activity,Service 的管理。

    源码地址

    下面的文章将具体通过 Atlas 的源码来深度学习插件化框架的实现原理。


    本文部分内容参考于慕课网实战课程「Android 应用发展趋势必备武器 热修复与插件化」,有兴趣的朋友可以付费学习。
    插件化实战课程

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