Android AndFix 热修复原理详情
什么是热修复?
热修复指的是在应用运行过程中,对已经发布的APK进行局部修改和更新。通过热修复技术,可以在无需重新打包和升级应用的情况下,快速修复应用出现的问题。
为什么需要热修复?
应用在运营过程中,难免会出现一些需要修复的Bug和安全漏洞。如果要通过重新发布APK的方式进行修复,需要等待应用市场的审核与审核通过的时间,让用户下载安装更新,此时就会损失很多用户。而热修复则可以通过运行时动态修改代码,更快速更立即地修复问题。
AndFix的原理
AndFix(Android hot-fix)是一种Android热修复框架,它的原理是在App运行时利用Java的Instrumentation技术,动态地替换已经存在的类、方法、变量等的实现,以达到热修复已存在的Bug或问题的目的。
Andfix的主要流程如下:
- 检查服务器上是否有补丁更新;
- 下载新的补丁文件,并校验补丁文件的正确性;
- 将补丁文件解析成Dalvik字节码文件;
- 使用DexClassLoader加载解析后的补丁文件;
- 获取已存在的类、方法、变量等信息,以及解析出补丁文件的对应信息;
- 利用Java的Instrumentation API,使用新的实现替换已有的实现;
- 重新执行修改的代码逻辑。
AndFix提供了两种修复方式:方法替换和类替换。
方法替换
方法替换是指在已有的方法上,修改已有的方法体内容,使之达到修改Bug或逻辑的目的。在方法替换的过程中,需要按照方法的签名和参数类型获取已存在的方法,然后替换成新的实现,使得根据签名和参数类型调用该方法时,会首先执行新的实现。
以下是一个简单的方法替换示例:
public class ExampleClass {
public static int originalMethod(int arg){
return arg * 2;
}
}
// 修改后的实现
public class ExampleClass {
public static int originalMethod(int arg){
return arg * 3;
}
}
在执行修改代码之前,需要先判断当前系统是否允许执行Instrumentation API,以及确认当前通过LoadedApk获取的ClassLoader是否为DexClassLoader。
类替换
类替换是指在已有的类上,修改或新增方法、变量等,使之达到修改Bug或逻辑的目的。与方法替代不同的是,类替代需要重新加载类,但是重新加载时会导致原来的实例被回收,并重新创建新的实例。
以下是一个简单的类替换示例:
public class ExampleClass {
public int num = 1;
public void originalMethod(){
// ...
}
}
// 修改后的实现
public class ExampleClass {
public int num = 2;
public void originalMethod(){
// ...
}
public void newMethod(){
// ...
}
}
在类替换的过程中,需要先使用DexClassLoader加载新的实现,然后使用系统的ClassLoader或者父类的ClassLoader加载旧的实现,获取两个ClassLoader的实例的成员变量和方法等信息,然后利用Java的反射机制,将旧的实现替换为新的实现。
AndFix使用示例
集成AndFix
Gradle集成
在app/build.gradle文件中添加依赖:
dependencies {
implementation "com.alipay.euler:andfix:0.5.0@aar"
}
下载AndFix源码
可以通过Github下载AndFix源码,然后将代码拷贝到自己的项目中使用。
应用热修复
通过AndFix进行热修复的基本流程如下:
- 从服务器中下载补丁文件,保存到设备上;
- 加载补丁;
- 热修复应用。
以下是一个非常简单的AndFix示例:
public class SampleApplication extends Application {
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
AndFixManager.getInstance().initPatch(this);
}
}
public class AndFixManager {
private static AndFixManager instance;
private AndFixManager(){}
public static AndFixManager getInstance(){
if (instance == null) {
synchronized (AndFixManager.class) {
if (instance == null) {
instance = new AndFixManager();
}
}
}
return instance;
}
/**
* 初始化AndFix
* @param context
*/
public void initPatch(Context context) {
String patchDir = getPatchDir(context);
File file = new File(patchDir);
if (!file.exists()) {
file.mkdirs();
}
String patchFile = file.getAbsolutePath() + File.separator + "patch.apk";
File patch = new File(patchFile);
if (patch.exists()) {
try {
PatchManager patchManager = new PatchManager(context);
patchManager.loadPatch();
} catch (Throwable throwable) {
// ...
}
}
}
/**
* 获取补丁文件保存目录
* @param context
* @return
*/
private String getPatchDir(Context context) {
return context.getFilesDir().getAbsolutePath() + "/patch/";
}
}
通过以上代码,可以在应用启动时初始化AndFix。在初始化时,会首先检查设备上是否有补丁文件,如果有则进行加载。为了方便测试,这里我们使用一个已经存在的补丁文件patch.apk。
原生方法的热修复
在AndFix中,通过Native实现热修复方法。以下是一个简单的Native方法热修复示例:
public class ExampleClass {
public native int originalMethod();
}
//修改后的实现
public class ExampleClass {
public native int originalMethod();
static {
System.loadLibrary("AndFix");
}
}
需要注意的是,在Native方法热修复中,修复代码需要通过Native方法编写。可以使用以下命令生成.h和.c文件:
javah -classpath [使用的Classpath] -d [输出目录] [类名]
通过以上命令生成的.h和.c文件,可以在编写代码时使用。具体可以参考AndFix的官方文档。
类替换的热修复
对于类替换的热修复,需要在补丁文件中指定替换的类名和路径。在AndFix中,可以通过重写MyApplication类的patchDirectory()方法,指定补丁文件所在目录,以及重写patchName()方法,指定补丁文件的名称。相关代码如下:
public class SampleApplication extends Application {
@Override
protected String patchDirectory() {
return getPatchDir(this);
}
@Override
protected String patchName() {
return "patch.jar";
}
}
在补丁文件中,需要编译对应的类文件,并保存到相应的包目录中。例如:
com.test.example.ExampleClass.class
在实际应用中,会存在更加复杂的热修复需求。上述示例仅为了让初学者能够了解AndFix热修复原理及部分应用示例,更复杂的热修复需求需要根据具体情况进行实现。
总结
AndFix是一种Android热修复框架,利用Java的Instrumentation技术,动态地替换已经存在的类、方法、变量等的实现,以达到热修复已存在的Bug或问题的目的。在使用AndFix进行热修复时,需要注意版本兼容性、Classloader的选择、Native函数的使用等问题。
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