插件化知识详细分解及原理 之Binder机制
来源：互联网 发布：淘宝实名认证可以改吗 编辑：程序博客网 时间：2024/05/17 06:15
最近一直在研究插件化的东西，我看了网上大多都是直接上来就开始讲解原理然后写个demo，这样对于很多没有入门的朋友不是很好的理解，下面我会通过自己的研究过程，一步一步循序渐进的将插件化需要的知识点都梳理一遍及讲解，其实学习插件化的好处并不全因为它是一门热门的技术，插件化涉及的知识点很多，可以让我们对android的理解及境界上都会有一个质的飞跃，在我将所有设计的知识点都大概讲一遍后会用一个demo来实现插件化，里面将设计所有讲过的知识。
插件化其实就是动态加载，动态加载又包括了代码加载和资源加载。
可以干什么：
插件化最早出现是因为65535问题出现的，用于查分多个dex并动态加载dex来防止65535问题
现在很多公司用插件化来做模块的动态加载，这样既能实现web端一样的随时更新，还能减少apk包的体积，其实就是加载一个未安装的apk。
热修复，热修复其实也是动态加载原理
换肤，使用动态的资源加载可以实现换肤功能
还可以通过hook系统的一些类做一些你想做的坏事。
目前比较有名的插件化框架：
任玉刚的：dynamic-load-apk，这个项目使用的是一种代理的方式去实现
https://github.com/singwhatiwanna/dynamic-load-apk360的：DroidPlugin,这个项目是通过hook系统类来实现
https://github.com/Qihoo360/DroidPlugin
目前比较火的热修复框架：
阿里的：andfix，用于对方法的修复，可以立即生效，不支持资源及类替换
https://github.com/alibaba/AndFix腾讯的：tinker，除了不支持立即生效，全部支持
https://github.com/Tencent/tinker美团的：robust,不开源
如果要使用插件化来作为模块化的话，那么就需要解决两个问题
- 代码的加载，就是使用ClassLoader加载代码
- 资源的加载，使用AssetManager的隐藏方法，addAsssetPath方法加入一个资源路径来获取这个资源的Resource资源
- 还有一个问题就是对四大组件的生命周期管理
准备：
在了解插件化之前首先需要了解及掌握的知识点
一、Binder机制
二、代理模式，
三、反射
四、类加载及dex加载
五、应用启动过程及类加载过程
六、实现插件化完整demo及思路分析
七、动态加载资源及解决资源冲突问题
Binder机制:
其实Binder看你怎么去理解，如果从代码角度的话他是一个类，如果从硬件角度的话他是一个驱动，如果从IPC角度的话他是一种通信机制，是framework层的各种ServiceManager的链接桥梁，
我们知道我们平时使用的系统服务对象其实都是系统的,他们存在的进程和我们的应用并不在一个进程中，但是为什么我们能直接使用呢？其实就是因为Binder的存在，跨进程通信，再说大白话一点就是使用了我们经常说的aidl，Binder很复杂，这里只是为了插件化做铺垫，想深入理解请自行查阅资料。
进程间通信过程
- 1.首先客户端要链接服务端
- 2.然后服务端会返回一个客户端的对象（代理对象）
- 3.然后客户端使用这个代理对象其中的方法时，系统会先调用服务端的方法，然后将运算的结果返回给客户端（要知道其实并不是用了这个对象的方法，而是去服务端里运算，然后在返回给客户端的）
我们通过自己写一个aidl，然后和系统的源码进行对比
//我们自己写的aidl的接口//IMyAidlInterface.aidlpackage com.huanju.chajianhuatest;import com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean;interface IMyAidlInterface { /** * Demonstrates some basic types that you can use as parameters * and return values in AIDL. */ void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString); String getS(in TestBean s); TestBean getInfoBean(out TestBean b);}系统会帮我们自动创建一个IMyAidlInterface.java的文件，我们去看看
>
package com.huanju.chajianhuatest;public interface IMyAidlInterface extends android.os.IInterface { public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.huanju.chajianhuatest.IMyAidlInterface { private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.huanju.chajianhuatest.IMyAidlInterface"; public Stub() { this.attachInterface(this, DESCRIPTOR); } public static com.huanju.chajianhuatest.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj) { if ((obj == null)) { return null; } android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR); if (((iin != null) && (iin instanceof com.huanju.chajianhuatest.IMyAidlInterface))) { return ((com.huanju.chajianhuatest.IMyAidlInterface) iin); } return new com.huanju.chajianhuatest.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj); } @Override public android.os.IBinder asBinder() { return this; } @Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException { switch (code) { case INTERFACE_TRANSACTION: { reply.writeString(DESCRIPTOR); return true; } case TRANSACTION_basicTypes: { data.enforceInterface(DESCRIPTOR); int _arg0; _arg0 = data.readInt(); long _arg1; _arg1 = data.readLong(); boolean _arg2; _arg2 = (0 != data.readInt()); float _arg3; _arg3 = data.readFloat(); double _arg4; _arg4 = data.readDouble(); java.lang.String _arg5; _arg5 = data.readString(); this.basicTypes(_arg0, _arg1, _arg2, _arg3, _arg4, _arg5); reply.writeNoException(); return true; } case TRANSACTION_getS: { data.enforceInterface(DESCRIPTOR); com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean _arg0; if ((0 != data.readInt())) { _arg0 = com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean.CREATOR.createFromParcel(data); } else { _arg0 = null; } java.lang.String _result = this.getS(_arg0); reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); return true; } case TRANSACTION_getInfoBean: { data.enforceInterface(DESCRIPTOR); com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean _arg0; _arg0 = new com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean(); com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean _result = this.getInfoBean(_arg0); reply.writeNoException(); if ((_result != null)) { reply.writeInt(1); _result.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE); } else { reply.writeInt(0); } if ((_arg0 != null)) { reply.writeInt(1); _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE); } else { reply.writeInt(0); } return true; } } return super.onTransact(code, data, reply, flags); } private static class Proxy implements com.huanju.chajianhuatest.IMyAidlInterface { private android.os.IBinder mRemote; Proxy(android.os.IBinder remote) { mRemote = remote; } @Override public android.os.IBinder asBinder() { return mRemote; } public java.lang.String getInterfaceDescriptor() { return DESCRIPTOR; } @Override public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, java.lang.String aString) throws android.os.RemoteException { android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain(); android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain(); try { _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); _data.writeInt(anInt); _data.writeLong(aLong); _data.writeInt(((aBoolean) ? (1) : (0))); _data.writeFloat(aFloat); _data.writeDouble(aDouble); _data.writeString(aString); mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_basicTypes, _data, _reply, 0); _reply.readException(); } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } } @Override public java.lang.String getS(com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean s) throws android.os.RemoteException { android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain(); android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain(); java.lang.String _result; try { _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); if ((s != null)) { _data.writeInt(1); s.writeToParcel(_data, 0); } else { _data.writeInt(0); } mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getS, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } return _result; } @Override public com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean getInfoBean(com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean b) throws android.os.RemoteException { android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain(); android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain(); com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean _result; try { _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getInfoBean, _data, _reply, 0); _reply.readException(); if ((0 != _reply.readInt())) { _result = com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean.CREATOR.createFromParcel(_reply); } else { _result = null; } if ((0 != _reply.readInt())) { b.readFromParcel(_reply); } } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } return _result; } } static final int TRANSACTION_basicTypes = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0); static final int TRANSACTION_getS = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1); static final int TRANSACTION_getInfoBean = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 2); } public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, java.lang.String aString) throws android.os.RemoteException; public java.lang.String getS(com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean s) throws android.os.RemoteException; public com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean getInfoBean(com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean b) throws android.os.RemoteException;}看着代码好像很多，但是其实没什么，我们分析一下结构
1.我们根据上面的代码，创建的类继承了IInterface接口
2.内部类Stub继承Binder
3.看asInterface方法，判断如果不是一个进程会返回代理类
4.每个方法都对应一个id，用于在跨进程访问时确定访问的是哪个方法，通过transact方法再调用服务端的onTransact方法
我们再看一下系统的类，就看我们最熟悉的ActivityManager，要知道ActivityManager其实是ActivityManagerService在我们进程中的一个代理包装类，他内部全部使用 ActivityManagerNative.getDefault()去进程操作，那么我么直接看 ActivityManagerNative的部分代码
1.asInterface
/** {@hide} */public abstract class ActivityManagerNative extends Binder implements IActivityManager{ /** * Cast a Binder object into an activity manager interface, generating * a proxy if needed. */ static public IActivityManager asInterface(IBinder obj) { if (obj == null) { return null; } IActivityManager in = (IActivityManager)obj.queryLocalInterface(descriptor); if (in != null) { return in; } return new ActivityManagerProxy(obj); }2.onTransact
@Overridepublic boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException { switch (code) { case START_ACTIVITY_TRANSACTION: { data.enforceInterface(IActivityManager.descriptor); IBinder b = data.readStrongBinder(); IApplicationThread app = ApplicationThreadNative.asInterface(b); String callingPackage = data.readString(); Intent intent = Intent.CREATOR.createFromParcel(data); String resolvedType = data.readString(); IBinder resultTo = data.readStrongBinder(); String resultWho = data.readString(); int requestCode = data.readInt(); int startFlags = data.readInt(); ProfilerInfo profilerInfo = data.readInt() != 0 ? ProfilerInfo.CREATOR.createFromParcel(data) : null; Bundle options = data.readInt() != 0 ? Bundle.CREATOR.createFromParcel(data) : null; int result = startActivity(app, callingPackage, intent, resolvedType, resultTo, resultWho, requestCode, startFlags, profilerInfo, options); reply.writeNoException(); reply.writeInt(result); return true; }代码太多我们就看这两个就好了，有没有感觉很熟悉，和我们自己写的aidl几乎没有区别，他虽然叫做ActivityManagerNative，其实他就是我们自己写的aidl里的内部类Stub。
下面我们分析一下aidl的运行过程
我们直接看如果是远程的话返回了代理对象，我们看代理对象的方法，这个方法就是aidl结果定义的方法，看他怎么实现的
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@Override public com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean getInfoBean(com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean b) throws android.os.RemoteException { android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain(); android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain(); com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean _result; try { _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getInfoBean, _data, _reply, 0); _reply.readException(); if ((0 != _reply.readInt())) { _result = com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean.CREATOR.createFromParcel(_reply); } else { _result = null; } if ((0 != _reply.readInt())) { b.readFromParcel(_reply); } } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } return _result; } }客户端发起请求
- 1.首先创建输出类型data
- 2.创建接受类型reply
- 3.创建需要的参数
- 4.将参数写入data中
- 5.发起远程调用，当前线程挂起调用mRemote.transact()方法，这个方法的实现在Binder中，他会调用服务端的onTransact方法，直到有返回结果
- 6.从_result中取回返回结果_result
服务端接到请求会走到onTransact方法，这个方法运行在服务端的Binder线程池中,我们再看看怎么实现的
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case TRANSACTION_getInfoBean: { data.enforceInterface(DESCRIPTOR); com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean _arg0; _arg0 = new com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean(); com.huanju.chajianhuatest.aidlmode.TestBean _result = this.getInfoBean(_arg0); reply.writeNoException(); if ((_result != null)) { reply.writeInt(1); _result.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE); } else { reply.writeInt(0); } if ((_arg0 != null)) { reply.writeInt(1); _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE); } else { reply.writeInt(0); } return true; }- 1.通过id确定访问哪个方法
- 2.然后从目标参数data取出需要的参数
- 3.然后调用请求的相应方法
- 4.将返回值写入reply
- 5.返回true，这里需要说一下，如果返回false，代表客户端访问失败，我们实际当中可根据这个特性来做远程的校检，毕竟我们的远程方法并是不想让任何人都可以访问的。
，通过id确定访问哪个方法，然后从目标参数data取出需要的参数，然后调用相应方法，将返回值写入reply，
好了，到这里Binder的通信过程就完了，其实我们看到了只要我们理解了我们自己写的aidl的流程及原理，那么系统层的通信也是这样的。下一篇我们继续说代理模式及反射。
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