InstantRun框架源码分析之二

4, onCreate

BootstrapApplication的onCreate方法如下,

public void onCreate() {if (!AppInfo.usingApkSplits) {MonkeyPatcher.monkeyPatchApplication(this, this,this.realApplication, this.externalResourcePath);MonkeyPatcher.monkeyPatchExistingResources(this,this.externalResourcePath, null);} else {MonkeyPatcher.monkeyPatchApplication(this, this,this.realApplication, null);}super.onCreate();if (AppInfo.applicationId != null) {try {boolean foundPackage = false;int pid = Process.myPid();ActivityManager manager = (ActivityManager) getSystemService("activity");List<ActivityManager.RunningAppProcessInfo> processes = manager.getRunningAppProcesses();boolean startServer = false;if ((processes != null) && (processes.size() > 1)) {for (ActivityManager.RunningAppProcessInfo processInfo : processes) {if (AppInfo.applicationId.equals(processInfo.processName)) {foundPackage = true;if (processInfo.pid == pid) {startServer = true;break;}}}if ((!startServer) && (!foundPackage)) {startServer = true;if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {Log.v("InstantRun","Multiprocess but didn't find process with package: starting server anyway");}}} else {startServer = true;}if (startServer) {Server.create(AppInfo.applicationId, this);}} catch (Throwable t) {if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {Log.v("InstantRun", "Failed during multi process check", t);}Server.create(AppInfo.applicationId, this);}}if (this.realApplication != null) {this.realApplication.onCreate();}}

依次调用MonkeyPatcher的monkeyPatchApplication/ monkeyPatchExistingResources和Server的create方法，

然后利用反射调用realApplication也就是业务代码Application类的onCreate方法。

 

monkeyPatchApplication方法主要逻辑如下,

1.替换ActivityThread的变量mInitialApplication为realApplication

2.替换ActivityThread的变量mAllApplications 中所有的Application为realApplication。

3.替换ActivityThread的变量mPackages,mResourcePackages中的mLoaderApk中的application为realApplication。

反正一句话,替换ActivityThread中和Application有关的所有变量,并且将对应的资源文件resource.ap_也替换。

 

monkeyPatchExistingResources方法逻辑如下,

1.如果resource.ap_文件有改变，那么新建一个AssetManager对象newAssetManager，

然后用newAssetManager对象替换所有当前Resource、Resource.Theme的mAssets成员变量。

2.如果当前的已经有Activity启动了，还需要替换所有Activity中mAssets成员变量。

5, Server

Server主要负责热部署、温部署和冷部署。调用的流程图如下,

Server的create方法如下,

public static void create(String packageName, Application application) {new Server(packageName, application);}

直接调用Server的构造方法。

内部类SocketServerReplyThread的handle方法从线程中读取数据之后,进行简单的校验。

1,如果读到7，则表示已经读到文件的末尾，退出读取操作

2,如果读到2，则表示获取当前Activity活跃状态，并且进行记录

3,如果读到3，读取UTF-8字符串路径，读取该路径下文件长度，并且进行记录

4,如果读到4，读取UTF-8字符串路径，获取该路径下文件MD5值，如果没有，则记录0，否则记录MD5值和长度。

5,如果读到5，先校验输入的值是否正确（根据token来判断），如果正确，则在UI线程重启Activity

6,如果读到1，先校验输入的值是否正确（根据token来判断），如果正确，获取代码变化的ApplicationPatch列表，

首先调用Server的handlePatches方法进行处理，然后调用Server的restart方法进行重启

7,如果读到6，读取UTF-8字符串，showToast

InstantRun内部使用了Socket来进行通信。也就是说当我们修改完程序点击run之后，

AndroidStudio会通过socket将数据传递给我们，最终调用的是handlePatches方法。

Server的handlePatches方法如下,

private int handlePatches(List<ApplicationPatch> changes,boolean hasResources, int updateMode) {if (hasResources) {FileManager.startUpdate();}for (ApplicationPatch change : changes) {String path = change.getPath();if (path.endsWith(".dex")) {handleColdSwapPatch(change);boolean canHotSwap = false;for (ApplicationPatch c : changes) {if (c.getPath().equals("classes.dex.3")) {canHotSwap = true;break;}}if (!canHotSwap) {updateMode = 3;}} else if (path.equals("classes.dex.3")) {updateMode = handleHotSwapPatch(updateMode, change);} else if (isResourcePath(path)) {updateMode = handleResourcePatch(updateMode, change, path);}}if (hasResources) {FileManager.finishUpdate(true);}return updateMode;}

根据ApplicationPatch列表中逐个取出改变的ApplicationPatch文件,

1.如果后缀为“.dex”,调用 handleColdSwapPatch方法进行冷部署处理

2.如果后缀为“classes.dex.3”,调用 handleHotSwapPatch方法进行热部署处理

3.其他情况,温部署，调用 handleResourcePatch方法处理资源

5.1 Cold Swap

Server 的handleColdSwapPatch方法如下,

private static void handleColdSwapPatch(ApplicationPatch patch) {if (patch.path.startsWith("slice-")) {File file = FileManager.writeDexShard(patch.getBytes(), patch.path);if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {Log.v("InstantRun", "Received dex shard " + file);}}}

把dex文件写到私有目录，等待整个app重启，重启之后，使用IncrementalClassLoader加载dex。

5.2 Hop Swap

在Server 的handleHotSwapPatch方法中,

首先将patch的dex文件写入到临时目录，然后使用DexClassLoader去加载dex。AppPatchesLoaderImpl是编译生成的,在这里可以看到修改的类等信息。

然后利用反射调用AppPatchesLoaderImpl类的load方法,实际上是调用父类AbstractPatchesLoaderImpl的load方法。load方法如下,

public boolean load() {try {for (String className : getPatchedClasses()) {ClassLoader cl = getClass().getClassLoader();Class<?> aClass = cl.loadClass(className + "$override");Object o = aClass.newInstance();Class<?> originalClass = cl.loadClass(className);Field changeField = originalClass.getDeclaredField("$change");changeField.setAccessible(true);Object previous = changeField.get(null);if (previous != null) {Field isObsolete = previous.getClass().getDeclaredField("$obsolete");if (isObsolete != null) {isObsolete.set(null, Boolean.valueOf(true));}}changeField.set(null, o);if ((Log.logging != null)&& (Log.logging.isLoggable(Level.FINE))) {Log.logging.log(Level.FINE, String.format("patched %s",new Object[] { className }));}}} catch (Exception e) {if (Log.logging != null) {Log.logging.log(Level.SEVERE, String.format("Exception while patching %s",new Object[] { "foo.bar" }), e);}return false;}return true;}

加载class名称+override类，给$change赋值，这就是Instance Run的关键， $change又是什么意思呢?

在运行程序的时候，就可以根据该变量，执行被替换的函数。

5.3 Warm Swap

Server 的handleResourcePatch方法如下,

private static int handleResourcePatch(int updateMode,ApplicationPatch patch, String path) {if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {Log.v("InstantRun", "Received resource changes (" + path + ")");}FileManager.writeAaptResources(path, patch.getBytes());updateMode = Math.max(updateMode, 2);return updateMode;}

将资源的patch写入到私有目录，等到restart之后生效. 可以看到获取了对应的资源文件，

就是/data/data/[applicationId]/files/instant-run/resources.ap_，InstantRun直接对它进行了字节码操作，

把通过Socket传过来的修改过的资源传递了进去。

最后,Server的restart方法根据不同的InstantRun的updateMode模式，进行重启，使上述的3中部署模式生效。

6,总结

第一次编译apk：

 

1.把Instant-Run.jar和instant-Run-bootstrap.jar打包到主dex中

2.替换AndroidManifest.xml中的application配置

3.使用asm工具，在每个类中添加$change，在每个方法前加逻辑

4.把源代码编译成dex，然后存放到压缩包instant-run.zip中

app运行期：

1.获取更改后资源resource.ap_的路径

2.设置ClassLoader。setupClassLoader：

使用IncrementalClassLoader加载apk的代码，将原有的BootClassLoader → PathClassLoader改为BootClassLoader

       → IncrementalClassLoader → PathClassLoader继承关系。

3.createRealApplication：

创建apk真实的application

4.monkeyPatchApplication

反射替换ActivityThread中的各种Application成员变量

5.monkeyPatchExistingResource

反射替换所有存在的AssetManager对象

6.调用realApplication的onCreate方法

7.启动Server，Socket接收patch列表

有代码修改时

1.生成对应的$override类

2.生成AppPatchesLoaderImpl类，记录修改的类列表

3.打包成patch，通过socket传递给app

4.app的server接收到patch之后，分别按照handleColdSwapPatch、handleHotSwapPatch、handleResourcePatch等待对patch进行处理

5.restart使patch生效

InstantRun利用了transform api去生成字节码，这样的方式不灵活，因为所有的transform操作是由TransformManager管理的，

也就是说它执行的时机是固定的，如果涉及到混淆，dex等操作，这些task的顺序都是不可变的，这样的就会出错。