Android热修复（阿里热修复）

作者: 刘境鑫 | 来源:发表于2017-06-04 21:29 被阅读0次

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[读书笔记] 深入探索Android热修复技术原理 (手淘技术团

一、概述
当一个产品上线后，如果出现了bug，传统的方式是，收集bug，修复，重新发布新版本。这样用户还得重新下载apk，在这介绍的是不用重新安装apk修复bug，这样的技术就称之为热修复技术。

二、热修复原理

principle.png
至于更加具体的原理，请点击这里https://github.com/alibaba/AndFix

三、实现步骤
1、生成补丁包
假如我们收到了用户上传的崩溃信息，我们改完需要修复的Bug，这个时候就会有一个新的的apk我们就叫它为new.apk，原来的那个有Bug的apk你也有我们就叫它old.apk。这个时候我们就可以利用阿里github上面提供的工具生成一个xxxx.apatch包用于修复Bug。

1.命令是：apkpatch.bat -f <new> -t <old> -o <output> -k <keystore> -p <*> -a <alias> -e <*>
2.-f : 没有Bug的新版本apk
3.-t : 有bug的旧版本apk
4.-o : 生成的补丁文件所放的文件夹
5.-k : 签名打包密钥
6.-p : 签名打包密钥密码
7.-a : 签名密钥别名
8.-e : 签名别名密码（这样一般和密钥密码一致）

2、通过补丁包修复bug
怎么获取apatch包呢？我们肯定是请求接口获取下载我们的修复好的apatch包，下载下来之后我们就可以调用方法进行修复了，我们可以暂时放在本地测试一下，在进行这步之前添加依赖https://github.com/alibaba/AndFix，这些代码肯定之前就得写好：

public class BaseApplication extends Application {
    // Patch管理类
    public static PatchManager mPatchManager;

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        // 捕捉崩溃信息
        ExceptionCrashHandler.getInstance().init(this);

        // Ali热修复
        try {
            mPatchManager = new PatchManager(this);
            // 初始化patch版本
            String pkName = this.getPackageName();
            String versionName = getPackageManager().getPackageInfo(pkName, 0).versionName;
            // 初始化版本名称
            mPatchManager.init(versionName);
            // 加载之前的patch
            mPatchManager.loadPatch();
        } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class MainActivity extends BaseSkinActivity {

    @Override
    protected void initData() {
        // 获取上次的崩溃信息
        File crashFile = ExceptionCrashHandler.getInstance().getCrashFile();
        // 上传到服务器，后面再说.......
    }

    @Override
    protected void initView() {

    }

    @Override
    protected void setContentView() {
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    @Override
    protected void initTitle() {

    }

    @Onclick(R.id.test)
    public void test(View view) {
        // 没有修复之前会报异常闪退
        Toast.makeText(this, Utils.test(), Toast.LENGTH_LONG).show();
    }

    @Onclick(R.id.ali_fix)
    public void aliHotFix(View view) {
        try {
            // 测试 目前暂且放在本地
            String patchFileString =  Environment.getExternalStorageDirectory()+"/fix.apatch";
            Log.e("TAG", patchFileString);
            // 修复apatch，不需要重启可立即生效
            BaseApplication.mPatchManager.addPatch(patchFileString);
            Toast.makeText(this, "Bug修复成功", Toast.LENGTH_LONG).show();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            Toast.makeText(this, "Bug修复失败", Toast.LENGTH_LONG).show();
        }
    }
}

3、底层原理
把fix.aptach包解压反编译里面的dex文件

Paste_Image.png

可见它其实是把两个apk进行比较然后找出里面不一样的方法，然后打成一个xxx..aptach包其实就是一个压缩文件，我们究竟怎么去获取dex里面的所有方法呢？解压后其实里面还有一个很重要的文件META-INF\PATCH.MF文件：

Manifest-Version: 1.0
Patch-Name: new
Created-Time: 13 Feb 2017 08:19:23 GMT
From-File: new.apk
To-File: old.apk
Patch-Classes: 
// 所有的类都会在这里，有多个就会显示多个，需要用java代码把他解析出来拿到这个内容......
com.example.administrator.exceptioncrashhandler.Utils_C
 F
Created-By: 1.0 (ApkPatch)

BaseApplication.mPatchManager.addPatch(patchFileString)这里面的Java代码中修改过的代码被加上一个注解：

Paste_Image.png

底层的修复c代码实现：

static void replaceMethod(JNIEnv* env, jclass clazz, jobject src,
        jobject dest) {
    if (isArt) {
        art_replaceMethod(env, src, dest);
    } else {
        dalvik_replaceMethod(env, src, dest);
    }
}

由于Android4.4后才用的Art虚拟机，之前的系统都是Dalvik虚拟机，因此Natice层写了2个方法，对不同的系统做不同的处理方式，我就只贴Dalvik部分了都类似，只不过Art需要版本判断不同Api的版本有所不同。

extern jboolean __attribute__ ((visibility ("hidden"))) dalvik_setup(
        JNIEnv* env, int apilevel) {
　　// libdvm.so 加载系统的so库，视频里我们再去看一张图
    void* dvm_hand = dlopen("libdvm.so", RTLD_NOW);
    if (dvm_hand) {
        dvmDecodeIndirectRef_fnPtr = dvm_dlsym(dvm_hand,
                apilevel > 10 ?
                        "_Z20dvmDecodeIndirectRefP6ThreadP8_jobject" :
                        "dvmDecodeIndirectRef");
        if (!dvmDecodeIndirectRef_fnPtr) {
            return JNI_FALSE;
        }
        dvmThreadSelf_fnPtr = dvm_dlsym(dvm_hand,
                apilevel > 10 ? "_Z13dvmThreadSelfv" : "dvmThreadSelf");
        if (!dvmThreadSelf_fnPtr) {
            return JNI_FALSE;
        }
        jclass clazz = env->FindClass("java/lang/reflect/Method");
        jClassMethod = env->GetMethodID(clazz, "getDeclaringClass",
                        "()Ljava/lang/Class;");

        return JNI_TRUE;
    } else {
        return JNI_FALSE;
    }
}

extern void __attribute__ ((visibility ("hidden"))) dalvik_replaceMethod(
        JNIEnv* env, jobject src, jobject dest) {
    jobject clazz = env->CallObjectMethod(dest, jClassMethod);
    ClassObject* clz = (ClassObject*) dvmDecodeIndirectRef_fnPtr(
            dvmThreadSelf_fnPtr(), clazz);
    clz->status = CLASS_INITIALIZED;

    Method* meth = (Method*) env->FromReflectedMethod(src);
    Method* target = (Method*) env->FromReflectedMethod(dest);
    LOGD("dalvikMethod: %s", meth->name);

//    meth->clazz = target->clazz;
    meth->accessFlags |= ACC_PUBLIC;
    meth->methodIndex = target->methodIndex;
    meth->jniArgInfo = target->jniArgInfo;
    meth->registersSize = target->registersSize;
    meth->outsSize = target->outsSize;
    meth->insSize = target->insSize;

    meth->prototype = target->prototype;
    meth->insns = target->insns;
　　// 准确的说不能算是修复只能说是指向已修复的方法
    meth->nativeFunc = target->nativeFunc;
}

最后，使用该方法修复bug需要注意的几点：
1.每次生成之后一定要测试；
2.尽量的不要分包，不要分多个dex
3.混淆的时候，设计到NDK AndFix.java 不要混淆
4.生成包之后一般会加固什么的，这个时候生成的差分包，一定要在之前去生成。
5.既然是去修复方法，第一个不能增加成员变量，不能增加方法