Android 热修复、插件化、双开基本原理

最近几年，安卓热门技术中，有关热修复、插件化、双开等等技术应用的比较广泛。本文从最简单直接的一个例子入手，分析其中的技术原理和构建思路。有3个相关的基本知识点，java中的反射、设计模式中的代理模式、安卓中的类加载

反射的主要作用就是可以根据类的完整包名+类名，可以读取类里面定义的字段、方法名等等；还可以针对一个对象，对对象里面的字段进行写入替换；反射执行对象的方法等等。重点在对字段进行替换写入，如果不能进行替换，那么所有的插件化热修复等等就无从谈起。

首先定义一个功能类，类里定义一个test方法

public class UserInfoManager {public UserInfoManager(){}public void test(Context context) {Toast.makeText(context,"我是"+UserInfoManager.class.getName()+"",Toast.LENGTH_LONG).show();}
}

然后定义一个针对改功能使用的接口类

public class Manager {private UserInfoManager userInfoManager;public Manager() {userInfoManager = new UserInfoManager();}public void test(Context context) {if (userInfoManager != null) {userInfoManager.test(context);}}
}

在Activity中的按钮点击事件中使用如下方法调用

manager = new Manager();
manager.test(this);

执行后可以看到如下弹框

假如这个是一个线上APP的一段逻辑，这一段业务逻辑有问题，我们现在需要更改他；热修复的要求是直接替换这个类，用户只需要更新自己需要的类就可以完成替换；在这个要求下，我们首先需要想到的是在这一段逻辑中加入可更新类对象的方法，利用反射可以这样实现

实现一个新类继承自UserInfoManager

public class UserInfoManagerFix extends UserInfoManager {public UserInfoManagerFix(){}@Overridepublic void test(Context context) {Toast.makeText(context,"我是"+UserInfoManagerFix.class.getName()+"",Toast.LENGTH_LONG).show();}
}

然后更新按钮点击的实现方式，利用反射替换UserInfoManager为UserInfoManagerFix

manager = new Manager();
//替换补丁类
try {//new一个补丁userInfoManagerFix = new UserInfoManagerFix();//获取需要替换的对象字段Field mUserInfoManagerA = manager.getClass().getDeclaredField("userInfoManager");mUserInfoManagerA.setAccessible(true);//核心，替换类引用mUserInfoManagerA.set(manager, userInfoManagerFix);//再次执行方法manager.test(this);
} catch (Exception e) {e.printStackTrace();
}

执行后，可以看到如下

是不是已经执行的是补丁类的方法

我们需要的是将这个类打包成补丁进行网络下载后加载，我简单的将其打包成jar，选择Build->Make Project-，完成后在

app\build\intermediates\javac\debug\classes\包名\下找到类名.class文件，然后利用jar 命令转化成一个jar。

我转化后放在assets下，如图

然后更改下点击事件

manager = new Manager();
//复制补丁到指定路径，模拟网络下载
String hotFixLibPath = getExternalCacheDir().getAbsolutePath() + File.separator + "UserInfoManagerFix.jar";
try {InputStream inputStream = getAssets().open("UserInfoManagerFix.jar");File file = new File(hotFixLibPath);file.deleteOnExit();file.createNewFile();FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(file);int read = -1;while ((read = inputStream.read()) > 0) {outputStream.write(read);}outputStream.flush();outputStream.close();
} catch (Exception e) {
}
//利用DexClassLoader加载补丁，然后替换
String hotFixOutPath = getExternalCacheDir().getAbsolutePath();
DexClassLoader classLoader = new DexClassLoader(hotFixLibPath, hotFixOutPath, null, getClassLoader());
try {Class hotFixCls = classLoader.loadClass("com.example.hotfix.managerfix.UserInfoManagerFix");Object hotFixObj = hotFixCls.newInstance();//找到字段进行替换Field mUserInfoManagerA = manager.getClass().getDeclaredField("userInfoManager");mUserInfoManagerA.setAccessible(true);mUserInfoManagerA.set(manager, hotFixObj);//再次执行方法manager.test(this);
} catch (Exception e) {e.printStackTrace();
}

执行点击

可以看到执行的是jar包中的方法。整个jar包也就2Kb

如果真的有这么一个需求，那么更新2kb的jar包总比更新整个APP体验好的多。

现在基本实现了一个简单的，可以进行热修复目的小Demo。

插件化和虚拟化双开APP的原理基本也如上。其核心过程都是更改系统原有的一些流程，因此需要从安卓源码进行分析；并且如果需要兼容不同版本系统，还需要在针对不同代码写不用的hook过程。

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