插件研究代之dexmaker

最近在研究Android应用的插件化开发,  插件化都是在解决以下几个问题:

  • 如何把插件apk中的代码和资源加载到当前虚拟机。
  • 如何把插件apk中的四大组件注册到进程中。
  • 如何防止插件apk中的资源和宿主apk中的资源引用冲突。

我们已经解决了如何把apk中的代码和资源加载到当前应用的问题,上一篇文章中使用代理的方式实现了插件Activity的注册,demo完成了插件框架的最简单的雏形。但是我们也说到代理方式实现的缺陷,于是本章继续来研究第二种中实现思路:“占坑”。

启动Activity是一个复杂的过程,有很多环节:Activity.startActivity()->Activity.startActivityForResult()->Instrument.excuteStartActivity()->ASM.startActivity()。大概又这么几个环节,详细了解可以参考文章:《深入理解Activity的启动过程》。 所谓“占坑”在宿主端的AndroidManifest.xml注册一个不存在的Activity,可以取名为StubActivity,同样启动插件的Activity都是启动StubActivity,然后在启动Activity的某个环节,我们找个“临时”演员来代替StubActivity,这个临时演员就是插件中定义的Activity,这叫“瞒天过海”。如何找“临时”演员?本章要讲的重点:使用 dexmaker 临时改造插件Activity。

什么是dexmaker

A Java-language API for doing compile time or runtime code generation targeting the Dalvik VM. Unlike cglib or ASM, this library creates Dalvik .dex files instead of Java .class files.
It has a small, close-to-the-metal API. This API mirrors the Dalvik bytecode specification giving you tight control over the bytecode emitted. Code is generated instruction-by-instruction; you bring your own abstract syntax tree if you need one. And since it uses Dalvik’s dx tool as a backend, you get efficient register allocation and regular/wide instruction selection for free.

这是官方解释,简单来说就是dexmaker是运行在Android Dalvik VM上,利用Java编写,来动态生成DEX字节码的API。为我们在Android上实现AOP编程提供了很好的选择。
下面是dexmaker github的一个例子:
动态生成一个叫做HelloWorld的类,其中有个方法:hello

/**
     * Generates Dalvik bytecode equivalent to the following method.
     *    public static void hello() {
     *        int a = 0xabcd;
     *        int b = 0xaaaa;
     *        int c = a - b;
     *        String s = Integer.toHexString(c);
     *        System.out.println(s);
     *        return;
     *    }
     */

实现代码:

public final class HelloWorldMaker {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DexMaker dexMaker = new DexMaker();

        // Generate a HelloWorld class.
        TypeId<?> helloWorld = TypeId.get("LHelloWorld;");
        dexMaker.declare(helloWorld, "HelloWorld.generated", Modifier.PUBLIC, TypeId.OBJECT);
        generateHelloMethod(dexMaker, helloWorld);

        // Create the dex file and load it.
        File outputDir = new File(".");
        ClassLoader loader = dexMaker.generateAndLoad(HelloWorldMaker.class.getClassLoader(),
                outputDir, outputDir);
        Class<?> helloWorldClass = loader.loadClass("HelloWorld");

        // Execute our newly-generated code in-process.
        helloWorldClass.getMethod("hello").invoke(null);
    }

    private static void generateHelloMethod(DexMaker dexMaker, TypeId<?> declaringType) {
        // Lookup some types we'll need along the way.
        TypeId<System> systemType = TypeId.get(System.class);
        TypeId<PrintStream> printStreamType = TypeId.get(PrintStream.class);

        // Identify the 'hello()' method on declaringType.
        MethodId hello = declaringType.getMethod(TypeId.VOID, "hello");

        // Declare that method on the dexMaker. Use the returned Code instance
        // as a builder that we can append instructions to.
        Code code = dexMaker.declare(hello, Modifier.STATIC | Modifier.PUBLIC);

        // Declare all the locals we'll need up front. The API requires this.
        Local<Integer> a = code.newLocal(TypeId.INT);
        Local<Integer> b = code.newLocal(TypeId.INT);
        Local<Integer> c = code.newLocal(TypeId.INT);
        Local<String> s = code.newLocal(TypeId.STRING);
        Local<PrintStream> localSystemOut = code.newLocal(printStreamType);

        // int a = 0xabcd;
        code.loadConstant(a, 0xabcd);

        // int b = 0xaaaa;
        code.loadConstant(b, 0xaaaa);

        // int c = a - b;
        code.op(BinaryOp.SUBTRACT, c, a, b);

        // String s = Integer.toHexString(c);
        MethodId<Integer, String> toHexString
                = TypeId.get(Integer.class).getMethod(TypeId.STRING, "toHexString", TypeId.INT);
        code.invokeStatic(toHexString, s, c);

        // System.out.println(s);
        FieldId<System, PrintStream> systemOutField = systemType.getField(printStreamType, "out");
        code.sget(systemOutField, localSystemOut);
        MethodId<PrintStream, Void> printlnMethod = printStreamType.getMethod(
                TypeId.VOID, "println", TypeId.STRING);
        code.invokeVirtual(printlnMethod, null, localSystemOut, s);

        // return;
        code.returnVoid();
    }
}

dexmaker临时改造插件Activity

我们已经在宿主Apk的AndroidManifest.xml声明一个不存在的StubActivity,同样启动插件的Activity都是启动名为StubActivity的Activity,如果此时插件Apk中有一个ActivityA,要启动到ActivityA,我们先通过dexMaker生成一个名字和StubActivity一样的Activity类(.dex),这个类继承ActivityA,代码逻辑和ActivityA一样,但是要重写startActivityForResult()方法。在这个方法中注入如下重要逻辑:

一、通过 intent 获取目标Activity的名字,通过dexMaker生成一个名字和StubActivity一样的Activity。
二、加载新生成的StubActivity。
三、创建新的intent指向新生成的StubActivity并启动。

前面我们说到,插件的Activity都会生成一个名字和StubActivity一样的Activity,那么问题来了,包名类目都一样,我们如何区分插件中的ActivityA和ActivityB?

问题回到类加载器,在jvm中判断一个类是否是同一个类的标准是:一、 类名和包名一样。二、同一个类加载器加载的类。

所以解决的办法是,不同的Activity我们使用不同的类加载器。

到这里,思路已经比较清楚了,也许你会质疑:dexMaker生成StubActivity的过程比较耗时,这样启动插件Activity会不会很慢?这个问题好解决:
方案一:你可以在安装的时候一次生成。
方案二:你可以单独写一个工具,修改你的插件apk,预先生成Activity对应的.dex文件,在和apk重新打包成插件zip。
所以最后的加载流程可以是这样的:

和以往不同,由于文章涉及的东西比较多,暂时没有demo源码,重在思路的理解,有疑问欢迎联系我,一起讨论。我们完成了如何注册Activity的两种解决思路,后续文章我们继续研究插件化的最后一个问题:如何解决插件、宿主共享资源以及资源冲突问题。

时间: 2024-12-04 19:30:00

插件研究代之dexmaker的相关文章

插件化研究代之dexmaker动态生成Activity

文章首发:插件化研究代之dexmaker动态生成Activity|大利猫 最近在研究Android应用的插件化开发, 插件化都是在解决以下几个问题: 如何把插件apk中的代码和资源加载到当前虚拟机. 如何把插件apk中的四大组件注册到进程中. 如何防止插件apk中的资源和宿主apk中的资源引用冲突. 我们已经解决了如何把apk中的代码和资源加载到当前应用的问题,上一篇文章中使用代理的方式实现了插件Activity的注册,demo完成了插件框架的最简单的雏形.但是我们也说到代理方式实现的缺陷,于是

插件化研究代Activity注册

最近在研究Android应用的插件化开发,看了好几个相关的开源项目.插件化都是在解决以下几个问题: 如何把插件apk中的代码和资源加载到当前虚拟机. 如何把插件apk中的四大组件注册到进程中. 如何防止插件apk中的资源和宿主apk中的资源引用冲突. 在上篇文章中我研究了如何获取并使用插件apk中的资源的问题(文本.图片.布局等),前面两篇文章解决了插件化研究的第一个问题.本篇文章开始研究第二个问题:"注册"插件中的四大组件. 在安装apk的时候,应用管理服务PackageManage

大数据测试技术研究

大数据测试技术研究 代亮 陈婷 许宏科 钱超 梁殿鹏 在对大数据分析平台研究的基础上,根据国内外大数据测试的研究现状和在交通信息大数据分析平台测试中遇见的问题,对大数据测试技术进行了深入研究.首先分析了大数据测试的特点和难点,分析了在Hadoop处理过程各个阶段测试的主要特点与挑战;然后从功能测试和非功能测试两个方面,分析了大数据分析系统的测试方法.针对于大数据的"4V"特性,分析了测试的难点和解决方案,分析了对于具体业务背景的大数据分析系统在测试前期需要的准备工作和测试环境的搭建要注

2016 技术总结

记得去年写年终总结的时候,我还在去看老友的火车上,那时对新一年充满了无数期许,虽已是争分夺秒,但是当宣布 game over 的那一刻,这一年的收获.成长.遗憾.失落已经定格. 内容提要 MVP 架构 App 浮窗组件开源 NodeJs 全栈开发 App web 化发展趋势 年度博客总结 MVP 架构 App 针对项目中结构混乱,分层不清晰,提出 MVP 架构的想法,经过内部分享,试点实践,最终于五六月份在 MVP 的基础加上 EventBus 全面重构. 架构的收益是持续的,去掉了耦合在各个层

搜狗浏览怎么设置iPhone6到货短信提醒?

  抢iPhone6神器!能否用浏览器设置iPhone6到货短信提醒呢?借用搜狗浏览器就能实现哦,下面我们就一起来看看搜狗浏览器设置iPhone6到货短信提醒教程. 如果你已经下载了搜狗高速浏览器5.0,那么使用搜狗直接点击以下图片进入搜狗抢iPhone6插件官网就能直接下载并安装.具体如何安装就不多说了-- 搜狗抢iPhone6神器功能详解 搜狗抢iPhone6神器的功能很简单,那就是帮你24小时全天候监控苹果官网上的iPhone6国行港行日版美版的库存情况,一旦到货就马上发N条短信通知你.

插件化研究之Activity注册

文章首发:插件化研究之Activity注册|大利猫 最近在研究Android应用的插件化开发,看了好几个相关的开源项目. 插件化都是在解决以下几个问题: 如何把插件apk中的代码和资源加载到当前虚拟机. 如何把插件apk中的四大组件注册到进程中. 如何防止插件apk中的资源和宿主apk中的资源引用冲突. 在上篇文章中我研究了如何获取并使用插件apk中的资源的问题(文本.图片.布局等),前面两篇文章解决了插件化研究的第一个问题.本篇文章开始研究第二个问题:"注册"插件中的四大组件. 在安

插件化研究之资源冲突

最近在研究Android应用的插件化开发, 插件化都是在解决以下几个问题: 如何把插件apk中的代码和资源加载到当前虚拟机. 如何把插件apk中的四大组件注册到进程中. 如何防止插件apk中的资源和宿主apk中的资源引用冲突. 本章我们来研究最后一个问题:资源共享与冲突.在<Android应用程序插件化研究之AssertManager>中,我们实现了加载插件apk中资源问题,实际上我们是单独创建了用于访问插件资源的AssertManager和Resource对象,即,插件独立使用一个资源管理器

Partysip的插件技术研究

Partysip的插件技术研究之Partysip框架优化方案   介绍:        本文是<Partysip框架优化计划>的一部分,着重研究Partysip插件技术,并在此基础上尝试优化.        整体上说Partysip虽然没有使用OO的思想去设计,但是还是尽量"封装"独立的函数操作,所以研究和理解还是比较方便,对于每个声明结构体都会有一组相关的函数对其操作,这些操作大部分是名字上的差异,其执行操作是对结构体内变量赋值,修改操作,以及结构体的init和free操

Android应用程序插件化研究之DexClassLoader

文章首发:[Android应用程序插件化研究之DexClassLoader|大利猫](http://www.liuguangli.win/archives/366) 最近在研究Android应用的插件化开发,看了好几个相关的开源项目,插件化都是在解决以下几个问题: * 如何把插件apk中的代码和资源加载到当前虚拟机. * 如何把插件apk中的四大组件注册到进程中. * 如何防止插件apk中的资源和宿主apk中的资源引用冲突. 围绕着这几个问题,我将会写系列文章逐步分析插件化的原理和实现方案.本篇