插件化开发—动态加载技术加载已安装和未安装的apk

首先引入一个概念，动态加载技术是什么？为什么要引入动态加载？它有什么好处呢？首先要明白这几个问题，我们先从

应用程序入手，大家都知道在Android App中，一个应用程序dex文件的方法数最大不能超过65536个，否则，你的app

将出异常了，那么如果越大的项目那肯定超过了，像美团、支付宝等都是使用动态加载技术，支付宝在去年的一个技

术分享类会议上就推崇让应用程序插件化，而美团也公布了他们的解决方案：Dex自动拆包和动态加载技术。所以使

用动态加载技术解决此类问题。而它的优点可以让应用程序实现插件化、插拔式结构，对后期维护作用那不用说了。

1、什么是动态加载技术？

动态加载技术就是使用类加载器加载相应的apk、dex、jar（必须含有dex文件），再通过反射获得该apk、dex、jar内部的资源（class、图片、color等等）进而供宿主app使用。

2、关于动态加载使用的类加载器

使用动态加载技术时，一般需要用到这两个类加载器：

• PathClassLoader - 只能加载已经安装的apk，即/data/app目录下的apk。
• DexClassLoader  - 能加载手机中未安装的apk、jar、dex，只要能在找到对应的路径。

这两个加载器分别对应使用的场景各不同，所以接下来，分别讲解它们各自加载相同的插件apk的使用。

3、使用PathClassLoader加载已安装的apk插件，获取相应的资源供宿主app使用

下面通过一个demo来介绍PathClassLoader的使用：

1、首先我们需要知道一个manifest中的属性：SharedUserId。

该属性是用来干嘛的呢？简单的说，应用从一开始安装在Android系统上时，系统都会给它分配一个linux user id，之

后该应用在今后都将运行在独立的一个进程中，其它应用程序不能访问它的资源，那么如果两个应用的sharedUserId相同，那么它们将共同运行在相同的linux进程中，从而便可以数据共享、资源访问了。所以我们在宿主app和插件app的manifest上都定义一个相同的sharedUserId。

2、那么我们将插件apk安装在手机上后，宿主app怎么知道手机内该插件是否是我们应用程序的插件呢？

我们之前是不是定义过插件apk也是使用相同的sharedUserId，那么，我就可以这样思考了，是不是可以得到手机内所有已安装apk的sharedUserId呢，然后通过判断sharedUserId是否和宿主app的相同，如果是，那么该app就是我们的插件app了。确实是这样的思路的，那么有了思路最大的问题就是怎么获取一个应用程序内的sharedUserId了，我们可以通过PackageInfo.sharedUserId来获取，请看代码：

/**
     * 查找手机内所有的插件
     * @return 返回一个插件List
     */
    private List<PluginBean> findAllPlugin() {
        List<PluginBean> plugins = new ArrayList<>();
        PackageManager pm = getPackageManager();
        //通过包管理器查找所有已安装的apk文件
        List<PackageInfo> packageInfos = pm.getInstalledPackages(PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES);
        for (PackageInfo info : packageInfos) {
            //得到当前apk的包名
            String pkgName = info.packageName;
            //得到当前apk的sharedUserId
            String shareUesrId = info.sharedUserId;
            //判断这个apk是否是我们应用程序的插件
            if (shareUesrId != null && shareUesrId.equals("com.sunzxyong.myapp") && !pkgName.equals(this.getPackageName())) {
                String label = pm.getApplicationLabel(info.applicationInfo).toString();//得到插件apk的名称
                PluginBean bean = new PluginBean(label,pkgName);
                plugins.add(bean);
            }
        }
        return plugins;
    }

通过这段代码，我们就可以轻松的获取手机内存在的所有插件，其中PluginBean是定义的一个实体类而已，就不贴它的代码了。

3、如果找到了插件，就把可用的插件显示出来了，如果没有找到，那么就可提示用户先去下载插件什么的。

                List<HashMap<String, String>> datas = new ArrayList<>();
                List<PluginBean> plugins = findAllPlugin();
                if (plugins != null && !plugins.isEmpty()) {
                    for (PluginBean bean : plugins) {
                        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
                        map.put("label", bean.getLabel());
                        datas.add(map);
                    }
                } else {
                    Toast.makeText(this, "没有找到插件，请先下载！", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
                showEnableAllPluginPopup(datas);

4、如果找到后，那么我们选择对应的插件时，在宿主app中就加载插件内对应的资源，这个才是PathClassLoader的重点。我们首先看看怎么实现的吧：

/**
     * 加载已安装的apk
     * @param packageName 应用的包名
     * @param pluginContext 插件app的上下文
     * @return 对应资源的id
     */
    private int dynamicLoadApk(String packageName, Context pluginContext) throws Exception {
        //第一个参数为包含dex的apk或者jar的路径，第二个参数为父加载器
        PathClassLoader pathClassLoader = new PathClassLoader(pluginContext.getPackageResourcePath(),ClassLoader.getSystemClassLoader());
//        Class<?> clazz = pathClassLoader.loadClass(packageName + ".R$mipmap");//通过使用自身的加载器反射出mipmap类进而使用该类的功能
        //参数：1、类的全名，2、是否初始化类，3、加载时使用的类加载器
        Class<?> clazz = Class.forName(packageName + ".R$mipmap", true, pathClassLoader);
        //使用上述两种方式都可以，这里我们得到R类中的内部类mipmap，通过它得到对应的图片id，进而给我们使用
        Field field = clazz.getDeclaredField("one");
        int resourceId = field.getInt(R.mipmap.class);
        return resourceId;
    }

这个方法就是加载包名为packageName的插件，然后获得插件内名为one.png的图片的资源id，进而供宿主app使用该图片。现在我们一步一步来讲解一下：

• 首先就是new出一个PathClassLoader对象，它的构造方法为：

  public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent)

  中其中第一个参数是通过插件的上下文来获取插件apk的路径，其实获取到的就是/data/app/apkthemeplugin.apk，那么插件的上下文怎么获取呢？在宿主app中我们只有本app的上下文啊，答案就是为插件app创建一个上下文：

   //获取对应插件中的上下文,通过它可得到插件的Resource
              Context plugnContext = this.createPackageContext(packageName, CONTEXT_IGNORE_SECURITY | CONTEXT_INCLUDE_CODE);

  通过插件的包名来创建上下文，不过这种方法只适合获取已安装的app上下文。或者不需要通过反射直接通过插件上下文getResource().getxxx(R.*.*);也行，而这里用的是反射方法。
  
  第二个参数是父加载器，都是ClassLoader.getSystemClassLoader()。

• 好了，插件app的类加载器我们创建出来了,接下来就是通过反射获取对应类的资源了，这里我是获取R类中的内部类mipmap类，然后通过反射得到mipmap类中名为one的字段的值，，然后通过

  plugnContext.getResources().getDrawable(resouceId)

  就可以获取对应id的Drawable得到该图片资源进而宿主app的可用它设置背景等。
  
  当然也可以获取到其它的资源或者获取Acitivity类等，这里只是做一个示例。

• 备：关于R类，在AS中的目录为：/build/generated/source/r/debug/<- packageName ->。它的内部类有：脑洞大的可以尽可能的利用这些资源吧！！！

下面演示下该demo效果，在没有插件情况下会提示请先下载插件，有插件时候就选择对应的插件而供宿主app使用，本demo是换背景的功能演示，我来看宿主app中mipmap文件夹下并没有one.png这张图片，截图为证：

在没有安装插件情况下：

安装插件后：

可以看到，宿主app使用了插件中的图片资源。

这时，有的人就会想，这个插件需要下载下来还需要安装到手机中去，这不就是又安装了一个apk啊，只是没显示出来而已，这种方式不太友好，那么，可不可以只下载下来，不用安装，也能供宿主app使用呢？像微信上可以运行没有安装的飞机大战这样的，这当然可以的。这就需要用到另外一个加载器DexClassLoader。

4、DexClassLoader加载未安装的apk，提供资源供宿主app使用

关于动态加载未安装的apk，我先描述下思路：首先我们得到事先知道我们的插件apk存放在哪个目录下，然后分别得到插件apk的信息（名称、包名等），然后显示可用的插件，最后动态加载apk获得资源。

按照上面这个思路，我们需要解决几个问题：

1、怎么得到未安装的apk的信息

2、怎么得到插件的context或者Resource，因为它是未安装的不可能通过createPackageContext(...);方法来构建出一个context，所以这时只有在Resource上下功夫。

现在我们就一一来解答这些问题吧：

1、得到未安装的apk信息可以通过mPackageManager.getPackageArchiveInfo()方法获得，

public PackageInfo getPackageArchiveInfo(String archiveFilePath, int flags)

它的参数刚好是传入一个FilePath，然后返回apk文件的PackageInfo信息：

/**
     * 获取未安装apk的信息
     * @param context
     * @param archiveFilePath apk文件的path
     * @return
     */
    private String[] getUninstallApkInfo(Context context, String archiveFilePath) {
        String[] info = new String[2];
        PackageManager pm = context.getPackageManager();
        PackageInfo pkgInfo = pm.getPackageArchiveInfo(archiveFilePath, PackageManager.GET_ACTIVITIES);
        if (pkgInfo != null) {
            ApplicationInfo appInfo = pkgInfo.applicationInfo;
            String versionName = pkgInfo.versionName;//版本号
            Drawable icon = pm.getApplicationIcon(appInfo);//图标
            String appName = pm.getApplicationLabel(appInfo).toString();//app名称
            String pkgName = appInfo.packageName;//包名
            info[0] = appName;
            info[1] = pkgName;
        }
        return info;
    }

2、得到对应未安装apk的Resource对象，我们需要通过反射来获得：

/**
     * @param apkName
     * @return 得到对应插件的Resource对象
     */
    private Resources getPluginResources(String apkName) {
        try {
            AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
            Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);//反射调用方法addAssetPath(String path)
            //第二个参数是apk的路径：Environment.getExternalStorageDirectory().getPath()+File.separator+"plugin"+File.separator+"apkplugin.apk"
            addAssetPath.invoke(assetManager, apkDir+File.separator+apkName);//将未安装的Apk文件的添加进AssetManager中，第二个参数为apk文件的路径带apk名
            Resources superRes = this.getResources();
            Resources mResources = new Resources(assetManager, superRes.getDisplayMetrics(),
                    superRes.getConfiguration());
            return mResources;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

通过得到AssetManager中的内部的方法addAssetPath，将未安装的apk路径传入从而添加进assetManager中，然后通过new Resource把assetManager传入构造方法中，进而得到未安装apk对应的Resource对象。

好了！上面两个问题解决了，那么接下来就是加载未安装的apk获得它的内部资源。

/**
     * 加载apk获得内部资源
     * @param apkDir apk目录
     * @param apkName apk名字,带.apk
     * @throws Exception
     */
    private void dynamicLoadApk(String apkDir, String apkName, String apkPackageName) throws Exception {
        File optimizedDirectoryFile = getDir("dex", Context.MODE_PRIVATE);//在应用安装目录下创建一个名为app_dex文件夹目录,如果已经存在则不创建
        Log.v("zxy", optimizedDirectoryFile.getPath().toString());// /data/data/com.example.dynamicloadapk/app_dex
        //参数：1、包含dex的apk文件或jar文件的路径，2、apk、jar解压缩生成dex存储的目录，3、本地library库目录，一般为null，4、父ClassLoader
        DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(apkDir+File.separator+apkName, optimizedDirectoryFile.getPath(), null, ClassLoader.getSystemClassLoader());
        Class<?> clazz = dexClassLoader.loadClass(apkPackageName + ".R$mipmap");//通过使用apk自己的类加载器，反射出R类中相应的内部类进而获取我们需要的资源id
        Field field = clazz.getDeclaredField("one");//得到名为one的这张图片字段
        int resId = field.getInt(R.id.class);//得到图片id
        Resources mResources = getPluginResources(apkName);//得到插件apk中的Resource
        if (mResources != null) {
            //通过插件apk中的Resource得到resId对应的资源
            findViewById(R.id.background).setBackgroundDrawable(mResources.getDrawable(resId));
        }
    }

其中通过new DexClassLoader()来创建未安装apk的类加载器，我们来看看它的参数：

public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent)

• dexPath - 就是apk文件的路径
• optimizedDirectory - apk解压缩后的存放dex的目录，值得注意的是，在4.1以后该目录不允许在sd卡上，看官方文档：

  A class loader that loads classes from .jar and .apk files containing a classes.dex entry. This can be used to execute code not installed as part of an application.
  
  This class loader requires an application-private, writable directory to cache optimized classes. Use Context.getDir(String, int) to create such a directory:
  
     File dexOutputDir = context.getDir("dex", 0);
  
  Do not cache optimized classes on external storage. External storage does not provide access controls necessary to protect your application from code injection atta

  ，所以我们用getDir()方法在应用内部创建一个dexOutputDir。

• libraryPath - 本地的library，一般为null
• parent - 父加载器

接下来，就是通过反射的方法，获取出需要的资源。

下面我们来看看demo演示的效果，我是把三个apk插件先放在assets目录下，然后copy到sd上来模仿下载过程，然后加载出相应插件的资源：

先只拷贝一个插件：

copyApkFile("apkthemeplugin-1.apk");

可以看到正常的获取到了未安装apk的资源。

再看看拷贝了三个插件：

        copyApkFile("apkthemeplugin-1.apk");
        copyApkFile("apkthemeplugin-2.apk");
        copyApkFile("apkthemeplugin-3.apk");

可以看到只要一有插件下载，就能显示出来并使用它。

当然插件化开发并不只是像只有这种换肤那么简单的用途，这只是个demo，学习这种插件化开发思想的。由此可以联想，这种插件化的开发，是不是像QQ里的表情包啊、背景皮肤啊，通过线上下载线下维护的方式，可以在线下载使用相应的皮肤，不使用时候就可以删了，所以插件化开发是插件与宿主app进行解耦了，即使在没有插件情况下，也不会对宿主app有任何影响，而有的话就供用户选择性使用了。

戳这下载Demo