Android NDK实现apk文件的增量更新

0、前言

        很久没有更新博客了，这段时间总算是顺利毕业并且在实习的公司转正了，以后的目标就是多学习一些技术，争取早日成为能够独当一面的软件工程师。这篇文章计划总结一下实习期间在公司做的技术预研——Android apk文件的增量更新。相关代码的下载可以访问以下github链接：https://github.com/cundong/SmartAppUpdates，本文也是在此基础之上进行总结的。

1、原理介绍

        关于增量更新，举个栗子，如果一个旧版应用有10M，一个新版应用有30M，在传统的应用更新过程中，用户必须将这30M的新版apk文件完整地从服务器下载到手机本地并安装，才能完成应用更新，但实际上更新的部分可能只占整个应用的一小部分，用户将不得不消耗极大的流量去下载与旧版apk文件相同的内容。
        在增量更新的过程中，服务器会生成一个例如12M左右的差分包，用户只需要将这个差分包下载到手机本地，与旧版应用的apk文件进行合并，即可得到新版应用的apk文件，这个过程实际上就是在打补丁，比起传统的应用更新，可节约18M左右的流量，在更新时间上也能提供更好的用户体验。

2、过程分析

        接下来将对增量更新的具体实现过程进行总结，主要是开源的二进制比较工具bsdiff的使用（bsdiff源码下载链接）。因为bsdiff依赖bzip2中的文件，所以项目中还需要引入bzip2的源码（bzip2源码下载链接）。在bsdiff源码中，bsdiff.c 用于生成差分包，bspatch.c 用于合成文件。

2.1 差分包的生成

        差分包的生成一般是在服务器端实现，每当有新版apk文件上传到服务器，过对新旧版本apk文件的比较，即可生成相对应的.patch差分包。由于相关项目的服务器是部署在Linux环境下，因此生成差分包的过程打算采用NDK编程的方式模拟实现，NDK开发环境的搭建可以参考以下链接：http://www.cnblogs.com/yejiurui/p/3476565.html
首先新建一个DiffUtils类，声明native方法，用于调用底层的C函数，代码如下所示：

public class DiffUtils {/** *     * @Title: genDiff    * @Description: 比较新旧apk文件的差异，生成patch文件，存放于patchPath    * @param oldApkPath 示例:/sdcard/old.apk    * @param newApkPath 示例:/sdcard/new.apk    * @param patchPath  示例:/sdcard/xx.patch    * @return 0    * @throws */public static native int genDiff(String oldApkPath, String newApkPath, String patchPath);}

        接下来可以将ApkPatchLibraryServer/jni目录下的文件全部复制到自己工程的jni目录下，记得把文件名和函数名修改成与自己工程相对应的名字，如下图所示：

其中com_lyq_apkaddupdate_utils_DiffUtils.c文件中的Java_com_lyq_apkaddupdatedemo_utils_DiffUtils_genDiff方法，就是在Java代码中调用的用于生成差分包的native方法，代码如下所示：

        然后在jni目录下新建一个Android.mk文件，将C代码进行编译生成库文件，代码及相应注释如下所示：

#mk文件必须以定义LOCAL_PATH为开始，返回包含Android.mk的目录路径LOCAL_PATH := $(call my-dir)#负责清理LOCAL_xxx，因为所有的编译控制文件由同一个GNU Make解析和执行，#其变量是全局的，所以清理后才能避免相互影响include $(CLEAR_VARS)#生成模块的名字LOCAL_MODULE := ApkAddUpdateServer#不检查未定义的符号，用于处理undefined reference to错误LOCAL_ALLOW_UNDEFINED_SYMBOLS := true#获取$(LOCAL_PATH)目录即jni目录下的所有要编译的.c文件，并把结果放在变量MY_CPP_LIST里MY_CPP_LIST := $(wildcard $(LOCAL_PATH)/*.c)MY_CPP_LIST += $(wildcard $(LOCAL_PATH)/bzip2/*.c)LOCAL_SRC_FILES := $(MY_CPP_LIST:$(LOCAL_PATH)/%=%)#BUILD_STATIC_LIBRARY：编译为静态库#BUILD_SHARED_LIBRARY：编译为动态库 #BUILD_EXECUTABLE：编译为Native C可执行程序include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

        保存后编译器会自动开始编译或者clean一下工程开始编译，编译成功后，即可看到libs/armeabi/目录下将生成一个.so文件，运行程序调用该文件，传入新旧版本apk文件的路径，以及.patch差分包文件的路径，即可生成.patch差分包，如下图所示：

2.2 与旧版apk的合成

        合成新版apk的实现过程与差分包的生成类似。新建一个PatchUtils类，声明native方法，调用com_lyq_apkaddupdate_utils_PatchUtils.c文件中的Java_com_syd_apkaddupdateserver_utils_PatchUtils_patch方法，代码如下所示：

        重新生成一个.so文件，运行程序调用该文件，传入新旧版本apk文件的路径，以及.patch差分包文件的路径，即可生成新版apk文件，如下图所示：

        为了验证合成之后的apk文件是否与真正的新版apk文件相同，可以对二者进行MD5校验，如果获取到的MD5值相等，说明两份apk文件完全相同，本次增量更新成功，调用系统的应用安装程序，即可完成新版apk文件的安装。

        点击下载演示Demo