Android插件化开发指南

本书详细介绍了插件化技术的原理、各种方案，及其在Android App中的使用方法。本书在介绍插件化技术的同时，还详细介绍了Android 系统的底层知识，有助于App开发人员深入理解Android系统，从而写出更健壮的代码。

全书分为三大部分，共22章。第1部分“预备知识”包括第1~5章，是进行Android插件化编程的准备知识，先介绍Android插件化技术的历史和现状，系统介绍了Android的底层知识以及反射、代理等技术。第2部分“解决方案”包括第6~16章，详细介绍并分析了插件化编程的各种解决方案，以及一些插件化框架的实现原理，如that、Zeus等。第3部分“相关技术”包括第17~21章，介绍插件化编程的周边技术，包括降级、混淆、增量更新等，并对纷繁复杂的插件化技术进行了总结。

包建强

毕业于复旦大学数学系。先后在多家互联网公司担任无线部门技术总监，现在从事区块链技术领域的研究，在Android、iOS、ReactNative等多门无线技术中跋涉过，在App的项目管理上也有多年的实践经验。他曾经出版了《App研发录》，并有一个坚持写了10年的技术博客：http://jax.cnblogs.com/，他的Github地址：https://github.com/BaoBaoJianqiang。

本书不仅详细介绍Android插件化技术如何实现，而且包含大量Android系统的底层知识，有助于App开发人员深入理解Android系统，从而写出更健壮的代码。

Android插件化技术不仅适用于快速修复bug，还可以快速上线新功能，从而在时间上和竞争对手抢占用户。本书梳理了插件化技术千头万绪的思想和实现方案，并给出了应用场景和源代码。

目录 Contents

序一

序二

序三

前言

第一部分　预备知识

第1章　插件化技术的昨天、今天与明天2

1.1　插件化技术是什么2

1.2　为什么需要插件化3

1.3　插件化技术的历史3

1.4　插件化技术的用途到底是什么8

1.5　更好的替代品：React Native8

1.6　只有中国这么玩吗9

1.7　四大组件都需要插件化技术吗10

1.8　双开和虚拟机10

1.9　从原生页面到HTML 5的过渡11

1.10　本章小结12

第2章　Android底层知识13

2.1　概述13

2.2　Binder原理14

2.3　AIDL原理16

2.4　AMS20

2.5　Activity工作原理21

2.5.1　App是怎么启动的21

2.5.2　启动App并非那么简单21

2.6　App内部的页面跳转32

2.7　Context家族史34

2.8　Service工作原理36

2.8.1　在新进程启动Service36

2.8.2　启动同一进程的Service39

2.8.3　在同一进程绑定Service39

2.9　BroadcastReceiver工作原理41

2.9.1　注册过程43

2.9.2　发送广播的流程44

2.9.3　广播的种类45

2.10　ContentProvider工作原理46

2.10.1　ContentProvider的本质49

2.10.2　匿名共享内存（ASM）49

2.10.3　ContentProvider与AMS的通信流程50

2.11　PMS及App安装过程52

2.11.1　PMS简介52

2.11.2　App的安装流程52

2.11.3　PackageParser53

2.11.4　ActivityThread与PackageManager54

2.12　ClassLoader家族史55

2.13　双亲委托57

2.14　MultiDex57

2.15　实现一个音乐播放器App59

2.15.1　基于两个Receiver的音乐播放器59

2.15.2　基于一个Receiver的音乐播放器63

2.16　本章小结68

第3章　反射70

3.1　基本反射技术70

3.1.1　根据一个字符串得到一个类70

3.1.2　获取类的成员71

3.1.3　对泛型类的反射75

3.2　jOOR77

3.2.1　根据一个字符串得到一个类78

3.2.2　获取类的成员78

3.2.3　对泛型类的反射79

3.3　对基本反射语法的封装80

3.3.1　反射出一个构造函数81

3.3.2　调用实例方法81

3.3.3　调用静态方法82

3.3.4　获取并设置一个字段的值82

3.3.5　对泛型类的处理83

3.4　对反射的进一步封装84

3.5　本章小结88

第4章　代理模式89

4.1　概述89

4.1.1　远程代理（AIDL）90

4.1.2　保护代理（权限控制）92

4.1.3　虚代理（图片占位）92

4.1.4　协作开发（Mock Class）92

4.1.5　给生活加点料（记日志）93

4.2　静态代理和动态代理94

4.3　对AMN的Hook95

4.4　对PMS的Hook97

4.5　本章小结98

第5章　对startActivity方法进行Hook99

5.1　startActivity方法的两种形式99

5.2　对Activity的startActivity方法进行Hook100

5.2.1　方案1：重写Activity的startActivityForResult方法102

5.2.2　方案2：对Activity的mInstrumentation字段进行Hook102

5.2.3　方案3：对AMN的getDefault方法进行Hook104

5.2.4　方案4：对H类的mCallback字段进行Hook107

5.2.5　方案5：再次对Instrumentation字段进行Hook109

5.3　对Context的startActivity方法进行Hook111

5.3.1　方案6：对ActivityThread的mInstrumentation字段进行Hook111

5.3.2　对AMN的getDafault方法进行Hook是一劳永逸的113

5.4　启动没有在AndroidManifest中声明的Activity113

5.4.1　“欺骗AMS”的策略分析114

5.4.2　Hook的上半场115

5.4.3　Hook的下半场：对H类的mCallback字段进行Hook118

5.4.4　Hook的下半场：对ActivityThread的mInstrumentation字段进行Hook119

5.4.5　“欺骗AMS”的弊端121

5.5　本章小结121

第二部分　解决方案

第6章　插件化技术基础知识124

6.1　加载外部的dex124

6.2　面向接口编程126

6.3　插件的瘦身129

6.4　对插件进行代码调试131

6.5　Application的插件化解决方案133

6.6　本章小结134

第7章　资源初探135

7.1　资源加载机制135

7.1.1　资源分类135

7.1.2　剪不断理还乱：Resources和AssetManager136

7.2　资源的插件化解决方案137

7.3　换肤141

7.4　殊途同归：另一种换肤方式149

7.5　本章小结149

第8章　最简单的插件化解决方案150

8.1　在AndroidManifest中声明插件中的组件150

8.2　宿主App加载插件中的类151

8.3　启动插件Service152

8.4　加载插件中的资源152

8.5　本章小结154

第9章　Activity的插件化解决方案155

9.1　启动没有在AndroidManifest中声明的插件Activity155

9.2　基于动态替换的Activity插件化解决方案159

9.2.1　Android启动Activity的原理分析159

9.2.2　故意命中缓存160

9.2.3　加载插件中类的方案1：为每个插件创建一个ClassLoader164

9.2.4　为了圆一个谎言而编造更多的谎言164

9.3　加载插件中类的方案2：合并多个dex166

9.4　为Activity解决资源问题169

9.5　对LaunchMode的支持169

9.6　加载插件中类的方案3：修改App原生的ClassLoader172

9.7　本章小结174

第10章　Service的插件化解决方案175

10.1　Android界的荀彧和荀攸：Service和Activity175

10.2　预先占位176

10.3　startService的解决方案178

10.4　bindService的解决方案183

10.5　本章小结185

第11章　BroadcastReceiver的插件化解决方案186

11.1　Receiver概述186

11.2　动态广播的插件化解决方案187

11.3　静态广播的插件化解决方案187

11.4　静态广播的插件化终极解决方案189

11.5　本章小结193

第12章　ContentProvider的插件化解决方案194

12.1　ContentProvider基本概念194

12.2　一个简单的ContentProvider例子195

12.3　ContentProvider插件化197

12.4　执行这段Hook代码的时机199

12.5　ContentProvider的转发机制200

12.6　本章小结201

第13章　基于静态代理的插件化解决方案：that框架202

13.1　静态代理的思想202

13.2　一个最简单的静态代理的例子203

13.2.1　从宿主Activity跳转到插件Activity203

13.2.2　ProxyActivity与插件Activity的通信204

13.2.3　插件Activity的逻辑206

13.3　插件内部的页面跳转206

13.4　从“肉体”上消灭that关键字207

13.5　插件向外跳转209

13.6　面向接口编程在静态代理中的应用211

13.7　对LaunchMode的支持216

13.8　本章小结221

第14章　that框架对Service和BroadcastReceiver的支持222

14.1　静态代理的思想在Service的应用222

14.2　对BindService的支持227

14.3　Service的预先占位思想229

14.4　Service插件化的终极解决方案：动静结合231

14.4.1　解析插件中的Service231

14.4.2　通过反射创建一个Service对象232

14.4.3　ProxyService与ServiceManager234

14.4.4　bindService的插件化解决方案240

14.5　静态代理的思想在BroadcastReceiver的应用245

14.6　本章小结248

第15章　再谈资源249

15.1　Android App的打包流程249

15.2　修改AAPT251

15.2.1　修改并生成新的aapt命令251

15.2.2　在插件化项目中使用新的aapt命令254

15.3　public.xml固定资源id值256

15.4　插件使用宿主的资源258

15.5　本章小结259

第16章　基于Fragment的插件化框架261

16.1　AndroidDynamicLoader概述261

16.2　最简单的Fragment插件化例子262

16.3　插件内部的Fragment跳转263

16.4　从插件的Fragment跳转到插件外部的Fragment264

16.5　本章小结266

第三部分　相关技术

第17章　降级268

17.1　从Activity到HTML 5269

17.2　从HTML 5到Activity273

17.3　对返回键的支持278

17.4　本章小结278

第18章　插件的混淆279

18.1　插件的基本混淆279

18.2　方案1：不混淆公共库MyPluginLibrary280

18.3　方案2：混淆公共库MyPluginLibrary282

18.3.1　配置multidex283

18.3.2　配置proguard285

18.3.3　移除Plugin1.apk中的冗余dex286

18.4　本章小结287

第19章　增量更新288

19.1　如何使用增量更新288

19.2　制作插件的增量包289

19.3　App下载增量包并解压到本地289

19.4　App合并增量包290

19.5　本章小结291

第20章　so的插件化解决方案292

20.1　编写一个最简单的so292

20.2　使用so296

20.3　so的加载原理298

20.4　基于System.load的插件化解决方案301

20.5　基于System.loadLibrary的插件化解决方案304

20.6　本章小结305

第21章　对App的打包流程进行Hook306

21.1　自定义Gradle插件306

21.1.1　创建Gradle自定义插件项目306

21.1.2　Extension又是什么308

21.1.3　修改打包流程309

21.2　修改resources.arsc311

21.2.1　Android是怎么查找资源的311

21.2.2　aapt都干了什么312

21.2.3　gradle-small的工作原理313

21.2.4　怎么使用gradle-small313

21.2.5　gradle-small中的Plugin家族313

21.2.6　gradle-small中的Editor家族317

21.3　本章小结318

第22章　插件化技术总结319

22.1　插件的工程化319

22.2　插件中类的加载319

22.3　哪些地方可以Hook320

22.4　Activity插件化的解决方案320

22.5　资源的解决方案321

22.6　Fragment是哪门哪派322

22.7　Service、ContentProvider、BroadcastReceiver插件化的通用解决方案322

22.8　特定于Service的插件化解决方案322

22.9　特定于BroadcastReceiver的插件化解决方案323

22.10　特定于ContentProvider的插件化解决方案323

22.11　本章小结323

附录

附录A　常用工具326

附录B　本书代码索引328