安卓之插件化开发使用DexClassLoader&AssetManager来更换皮肤

来源：互联网发布：php 上传类编辑：程序博客网时间：2024/04/23 21:09

这篇文章主要使用DexClassLoader来实现插件化更换皮肤，即将皮肤独立出来做成一个皮肤插件apk，当用户想使用该皮肤时需下载（不需要安装）对应的皮肤插件apk

效果图

这里写图片描述

【为方便测试，主要通过改变背景图来简单地展示皮肤更换】

一、DexClassLoader

如果使用DexClassLoader来实现插件化皮肤更换，我们需要去下载(不需安装)我们的皮肤插件apk：

DexClassLoader 可以加载外部的 apk、jar 或 dex文件，并且会在指定的 outpath 路径存放其 dex 文件。
构造函数：

DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent)
dexPath:需被解压的apk路径，不能为空。
optimizedDirectory：解压后的.dex文件的存储路径，不能为空。这个路径强烈建议使用应用程序的私有路径，不要放到sdcard上，否则代码容易被注入攻击。
libraryPath：c/c++库的路径，可以为null，若有相关库，须填写。
parent：父亲加载器，一般为context.getClassLoader(),使用当前上下文的类加载器。
下面为什么要使用到扩展DexClassLoader？：
这里使用DexClassLoader是为了加载 插件apk 中的dex文件，加载dex文件后系统就可以在dex中找到我们要使用的class类R.java，在R.java中包含着资源等的id，通过id我们可以获取到资源。

二、主应用apk的逻辑

为了方便测试，我们将插件apk存放在SD卡中，主应用apk再去获取。所以在主应用中需要读写SD卡内容的权限：

<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/><uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"/>

使用SharedPreferences来记录皮肤的改变：

SharedPreferences skinType； skinType = getPreferences(Context.MODE_PRIVATE);String skin = skinType.getString("skin",null);if(skin!=null) installSkin(skin);

按钮点击事件的响应：

public void changeSkin1(View view) {    installSkin("dog");}public void changeSkin2(View view) {    installSkin("girl");}

所以我们更好皮肤的重点在installSkin函数中：

public void installSkin(String skinName) {    // 通过皮肤名字查找皮肤apk是否存在，这里需要注意皮肤apk的命名    // 存在则返回路径，否则返回null    String apkPath = findPlugins(skinName);    if (apkPath == null) {        // 皮肤不存在时（可以静默下载皮肤）        Toast.makeText(this, "请先安装皮肤", Toast.LENGTH_SHORT).show();        // 皮肤插件被删除的情况，清空存储        if (skinType.getString("skin", skinName).equals(skinName))            skinType.edit().clear().commit();    } else {         // 皮肤apk存在，获取其包名。注意包名与皮肤名的关系         String apkPackageName = "com.cxmscb.cxm."+skinName;        /**        *通常我们获取Resoueces对象使用的是context.getResources        *但我们无法获取皮肤apk的context（因为皮肤apk没有安装）        *在这里通过获取加载插件apk的AssetManager来获取插件apk的Reources对象        */        Resources resources = getSkinApkResource(this,apkPath);        // 获取背景图片的id        int bgId = getSkinBackgroundId(apkPath,skinName,apkPackageName);        //通过插件的Resources对象和id获取背景图片        rl.setBackgroundDrawable(resources.getDrawable(bgId));        //保存记录        skinType.edit().putString("skin",skinName).commit();    }}

上面我们是通过findPlugins(String plugName)来查找皮肤插件apk是否存在:

private String findPlugins(String plugName) {    String apkPath = null;    // 获取apk的路径 （为方便测试：将apk存放在SD卡的根目录下）    apkPath = Environment.getExternalStorageDirectory()+"/"+ plugName+".apk";    //皮肤apk存在时，才返回路径    File file = new File(apkPath);    if (file.exists()) {        return apkPath;    }    return null;}

上面我们是通过getSkinApkResource(this,apkPath)来获取插件apk的Resources对象的。接下来是对获取Resources对象的源码追踪：

a. 通常获取资源时使用getResource获得Resource对象，通过这个对象我们可以访问相关资源。通过跟踪源码发现，其实 getResource 方法是Context的一个抽象方法。

/** Return a Resources instance for your application's package. */public abstract Resources getResources();

b. 而getResource的具体实现是在ContextImpl类（Context的实现类）中实现的，获取的Resource对象是应用的全局变量mResource。

public Resources getResources(){    return mResources;}

c. 然后继续跟踪ContextImpl类中的全局变量mResource如何实现，发现 mResources 由一个LoadApk对象packageInfo来创建。

Resources resources = packageInfo.getResources(mainThread);

接着继续跟踪LoadApk这个类中的getResources方法：

public Resources getResources(ActivityThread mainThread){    if(mResources==null){            mResources = mainThread.getTopLevelResources(mResDir,mSplitResDirs....)    }    return mResources;}

d. 接着继续跟踪ActivityThread这个类中的getTopLevelResources方法发现调用的是ResourcesManager类的getTopLevelResources方法。于是继续追踪该方法：在这个方法中，有一个Resources对象的弱引用，当弱引用对象被释放掉时会重新调用r = new Resources(assets, dm, config); 来创建Resources对象再放入虚引用中。

其中AssetManager对象 assets参数 加载了应用的apk路径：assets.addAssetPath(resDir) ，其中resDir为apk的路径。dm, config参数可以分别为手机的屏幕信息和手机的配置信息。

为此我们可以通过 new Resources(assets, dm, config)来创建加载皮肤插件apk资源的Resources

//ResourcesManagerpublic Resources getTopLevelResources(String resDir, int displayId,          Configuration overrideConfiguration, CompatibilityInfo compatInfo, IBinder token) {      final float scale = compatInfo.applicationScale;      ResourcesKey key = new ResourcesKey(resDir, displayId, overrideConfiguration, scale,              token);      Resources r;      synchronized (this) {          // Resources is app scale dependent.          if (false) {              Slog.w(TAG, "getTopLevelResources: " + resDir + " / " + scale);          }          WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);          r = wr != null ? wr.get() : null;          //if (r != null) Slog.i(TAG, "isUpToDate " + resDir + ": " + r.getAssets().isUpToDate());          if (r != null && r.getAssets().isUpToDate()) {              if (false) {                  Slog.w(TAG, "Returning cached resources " + r + " " + resDir                          + ": appScale=" + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);              }              return r;          }      }      //if (r != null) {      //    Slog.w(TAG, "Throwing away out-of-date resources!!!! "      //            + r + " " + resDir);      //}      AssetManager assets = new AssetManager();      if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {          return null;      }      //Slog.i(TAG, "Resource: key=" + key + ", display metrics=" + metrics);      DisplayMetrics dm = getDisplayMetricsLocked(displayId);      Configuration config;      boolean isDefaultDisplay = (displayId == Display.DEFAULT_DISPLAY);      final boolean hasOverrideConfig = key.hasOverrideConfiguration();      if (!isDefaultDisplay || hasOverrideConfig) {          config = new Configuration(getConfiguration());          if (!isDefaultDisplay) {              applyNonDefaultDisplayMetricsToConfigurationLocked(dm, config);          }          if (hasOverrideConfig) {              config.updateFrom(key.mOverrideConfiguration);          }      } else {          config = getConfiguration();      }      r = new Resources(assets, dm, config);      if (false) {          Slog.i(TAG, "Created app resources " + resDir + " " + r + ": "                  + r.getConfiguration() + " appScale="                  + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);      }      synchronized (this) {          WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);          Resources existing = wr != null ? wr.get() : null;          if (existing != null && existing.getAssets().isUpToDate()) {              // Someone else already created the resources while we were              // unlocked; go ahead and use theirs.              r.getAssets().close();              return existing;          }          // XXX need to remove entries when weak references go away          mActiveResources.put(key, new WeakReference<Resources>(r));          return r;      }  }

e. 因此我们可以通过 new Resources(assets, dm, config)来创建加载皮肤插件apk资源的Resources：

private Resources getSkinApkResource(Context context, String apkPath) {    // 获取加载插件apk的AssetManager    AssetManager assetManager = createSkinApkAssetManager(apkPath);    // 创建创建插件apk资源的Resources对象    return new Resources(assetManager, context.getResources().getDisplayMetrics(), context.getResources().getConfiguration());}

f. 创建插件皮肤apk资源的Resources需要AssetManager对象，而AssetManager对象无法通过AssetManager类的构造方法来创建，于是采用反射机制来创建，并调用addAssetPath加载皮肤插件apk路径：

private AssetManager createSkinApkAssetManager(String apkPath) {    AssetManager assetManager = null;    try {        assetManager = AssetManager.class.newInstance();    } catch (InstantiationException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IllegalAccessException e) {        e.printStackTrace();    }    try {        AssetManager.class.getDeclaredMethod("addAssetPath", String.class).invoke(                assetManager, apkPath);    } catch (IllegalAccessException e) {        e.printStackTrace();    } catch (InvocationTargetException e) {        e.printStackTrace();    } catch (NoSuchMethodException e) {        e.printStackTrace();    }    return assetManager;}

获取加载皮肤插件apk资源的Resources对象后，我们还需要获取皮肤背景图的id：

private int getSkinBackgroundId(String apkPath, String skinName,String apkPackageName) {    int id = 0;    try {        /**使用DexClassLoader可以加载未安装的apk中的dex        * 构造方法的参数可参考文章前面的介绍        */        DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(apkPath,this.getDir(skinName,Context.MODE_PRIVATE).getAbsolutePath(),null,this.getClassLoader());        // 运用反射：在皮肤插件R文件的drawable类中寻找插件资源的id         Class<?> forName = dexClassLoader.loadClass(apkPackageName+".R$drawable");        // 获取成员变量的值        for (Field field : forName.getDeclaredFields()) {            // 获取包含“main_bg"名的资源id            if (field.getName().contains("main_bg")) {                id = field.getInt(R.drawable.class);                return id;            }        }    } catch (ClassNotFoundException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IllegalAccessException e) {        e.printStackTrace();    }    return id;}

三、皮肤插件apk的逻辑

注意皮肤插件的包名的设置，要与主应用的逻辑一致，可通过皮肤名获取到包名。例：
```
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    package="com.cxmscb.cxm.girl">   
```
皮肤插件不需要启动Activity：可以清除Activity、其布局文件及其注册。
在子程序的drawable中添加皮肤资源文件（注意文件名的设置与主应用的逻辑一致）。例：

后续问题：

1.在apk打包后可能会对皮肤插件进行混淆，混淆后的资源id会被更换，这样会导致资源无法被主应用反射到。

2.上述主应用的逻辑并未完整，为了方便演示省去了皮肤插件的下载（不需要安装）

皮肤插件apk最好存放在较私密的地方

Github : Github

参考:

https://yq.aliyun.com/articles/8129

ANDROID应用程序插件化研究之DEXCLASSLOADER

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