Android動態加載技術三個關鍵問題詳解
動態加載技術（也叫插件化技術）在技術驅動型的公司中扮演著相當重要的角色，當項目越來越龐大的時候，需要通過插件化來減輕應用的內存和CPU占用，還可以實現熱插拔，即在不發布新版本的情況下更新某些模塊。動態加載是一項很復雜的技術，這里主要介紹動態加載技術中的三個基礎性問題，至于完整的動態加載技術的實現請參考筆者發起的開源插件化框架DL：。項目期間有多位開發人員一起貢獻代碼。
不同的插件化方案各有各的特色，但是它們都必須要解決三個基礎性問題：資源訪問、Activity生命周期的管理和ClassLoader的管理。在介紹它們之前，首先要明白宿主和插件的概念，宿主是指普通的apk，而插件一般是指經過處理的dex或者apk，在主流的插件化框架中多采用經過特殊處理的apk來作為插件，處理方式往往和編譯以及打包環節有關，另外很多插件化框架都需要用到代理Activity的概念，插件Activity的啟動大多數是借助一個代理Activity來實現的。
1．資源訪問
我們知道，宿主程序調起未安裝的插件apk，一個很大的問題就是資源如何訪問，具體來說就是插件中凡是以R開頭的資源都不能訪問了。這是因為宿主程序中并沒有插件的資源，所以通過R來加載插件的資源是行不通的，程序會拋出異常：無法找到某某id所對應的資源。
針對這個問題，有人提出了將插件中的資源在宿主程序中也預置一份，這雖然能解決問題，但是這樣就會產生一些弊端。首先，這樣就需要宿主和插件同時持有一份相同的資源，增加了宿主apk的大小；其次，在這種模式下，每次發布一個插件都需要將資源復制到宿主程序中，這意味著每發布一個插件都要更新一下宿主程序，這就和插件化的思想相違背了。
因為插件化的目的就是要減小宿主程序apk包的大小，同時降低宿主程序的更新頻率并做到自由裝載模塊，所以這種方法不可取，它限制了插件的線上更新這一重要特性。還有人提供了另一種方式，首先將插件中的資源解壓出來，然后通過文件流去讀取資源，這樣做理論上是可行的，但是實際操作起來還是有很大難度的。首先不同資源有不同的文件流格式，比如圖片、XML等，其次針對不同設備加載的資源可能是不一樣的，如何選擇合適的資源也是一個需要解決的問題，基于這兩點，這種方法也不建議使用，因為它實現起來有較大難度。為了方便地對插件進行資源管理，下面給出一種合理的方式。
我們知道，Activity的工作主要是通過ContextImpl來完成的， Activity中有一個叫mBase的成員變量，它的類型就是ContextImpl。注意到Context中有如下兩個抽象方法，看起來是和資源有關的，實際上Context就是通過它們來獲取資源的。這兩個抽象方法的真正實現在ContextImpl中，也就是說，只要實現這兩個方法，就可以解決資源問題了。
/** Return an AssetManager instance for your application's package. */ public abstract AssetManager getAssets(); /** Return a Resources instance for your application's package. */ public abstract Resources getResources();
下面給出具體的實現方式，首先要加載apk中的資源，如下所示。
protected void loadResources() {
try {
AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);
addAssetPath.invoke(assetManager, mDexPath);
mAssetManager = assetManager;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
Resources superRes = super.getResources();
mResources = new Resources(mAssetManager, superRes.getDisplayMetrics(),
superRes.getConfiguration());
mTheme = mResources.newTheme();
mTheme.setTo(super.getTheme());
} 從loadResources()的實現可以看出，加載資源的方法是通過反射，通過調用AssetManager中的addAssetPath方法，我們可以將一個apk中的資源加載到Resources對象中，由于addAssetPath是隱藏API我們無法直接調用，所以只能通過反射。下面是它的聲明，通過注釋我們可以看出，傳遞的路徑可以是zip文件也可以是一個資源目錄，而apk就是一個zip，所以直接將apk的路徑傳給它，資源就加載到AssetManager中了。然后再通過AssetManager來創建一個新的Resources對象，通過這個對象我們就可以訪問插件apk中的資源了，這樣一來問題就解決了。
/**
* Add an additional set of assets to the asset manager. This can be
* either a directory or ZIP file. Not for use by applications. Returns
* the cookie of the added asset, or 0 on failure.
* {@hide}
*/
public final int addAssetPath(String path) {
synchronized (this) {
int res = addAssetPathNative(path);
makeStringBlocks(mStringBlocks);
return res;
}
} 接著在代理Activity中實現getAssets()和getResources()，如下所示。關于代理Activity的含義請參看DL開源插件化框架的實現細節，這里不再詳細描述了。
@Override
public AssetManager getAssets() {
return mAssetManager == null ? super.getAssets() : mAssetManager;
}
@Override
public Resources getResources() {
return mResources == null ? super.getResources() : mResources;
} 通過上述這兩個步驟，就可以通過R來訪問插件中的資源了。
2．Activity生命周期的管理
管理Activity生命周期的方式各種各樣，這里只介紹兩種：反射方式和接口方式。反射的方式很好理解，首先通過Java的反射去獲取Activity的各種生命周期方法，比如onCreate、onStart、onResume等，然后在代理Activity中去調用插件Activity對應的生命周期方法即可，如下所示。
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
Method onResume = mActivityLifecircleMethods.get("onResume");
if (onResume != null) {
try {
onResume.invoke(mRemoteActivity, new Object[] { });
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
@Override
protected void onPause() {
Method onPause = mActivityLifecircleMethods.get("onPause");
if (onPause != null) {
try {
onPause.invoke(mRemoteActivity, new Object[] { });
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
super.onPause();
} 使用反射來管理插件Activity的生命周期是有缺點的，一方面是反射代碼寫起來比較復雜，另一方面是過多使用反射會有一定的性能開銷。下面介紹接口方式，接口方式很好地解決了反射方式的不足之處，這種方式將Activity的生命周期方法提取出來作為一個接口（比如叫DLPlugin），然后通過代理Activity去調用插件Activity的生命周期方法，這樣就完成了插件Activity的生命周期管理，并且沒有采用反射，這就解決了性能問題。同時接口的聲明也比較簡單，下面是DLPlugin的聲明：
public interface DLPlugin {
public void onStart();
public void onRestart();
public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent
data);
public void onResume();
public void onPause();
public void onStop();
public void onDestroy();
public void onCreate(Bundle savedInstanceState);
public void setProxy(Activity proxyActivity, String dexPath);
public void onSaveInstanceState(Bundle outState);
public void onNewIntent(Intent intent);
public void onRestoreInstanceState(Bundle savedInstanceState);
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event);
public boolean onKeyUp(int keyCode, KeyEvent event);
public void onWindowAttributesChanged(LayoutParams params);
public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus);
public void onBackPressed();
…
} 在代理Activity中只需要按如下方式即可調用插件Activity的生命周期方法，這就完成了插件Activity的生命周期的管理。
...
@Override
protected void onStart() {
mRemoteActivity.onStart();
super.onStart();
}
@Override
protected void onRestart() {
mRemoteActivity.onRestart();
super.onRestart();
}
@Override
protected void onResume() {
mRemoteActivity.onResume();
super.onResume();
}
... 通過上述代碼應該不難理解接口方式對插件Activity生命周期的管理思想，其中mRemoteActivity就是DLPlugin的實現。
3．插件ClassLoader的管理
為了更好地對多插件進行支持，需要合理地去管理各個插件的DexClassLoader，這樣同一個插件就可以采用同一個ClassLoader去加載類，從而避免了多個ClassLoader加載同一個類時所引發的類型轉換錯誤。在下面的代碼中，通過將不同插件的ClassLoader存儲在一個HashMap中，這樣就可以保證不同插件中的類彼此互不干擾。
public class DLClassLoader extends DexClassLoader {
private static final String TAG = "DLClassLoader";
private static final HashMap<String, DLClassLoader> mPluginClassLoaders
= new HashMap<String, DLClassLoader>();
protected DLClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent) {
super(dexPath, optimizedDirectory, libraryPath, parent);
}
/**
* return a available classloader which belongs to different apk
*/
public static DLClassLoader getClassLoader(String dexPath, Context
context, ClassLoader parentLoader) {
DLClassLoader dLClassLoader = mPluginClassLoaders.get(dexPath);
if (dLClassLoader != null)
return dLClassLoader;
File dexOutputDir = context.getDir("dex", Context.MODE_PRIVATE);
final String dexOutputPath = dexOutputDir.getAbsolutePath();
dLClassLoader = new DLClassLoader(dexPath, dexOutputPath, null,
parentLoader);
mPluginClassLoaders.put(dexPath, dLClassLoader);
return dLClassLoader;
}
} 事實上插件化的技術細節非常多，這絕非一個章節的內容所能描述清楚的，另外插件化作為一種核心技術，需要開發者有較深的開發功底才能夠很好地理解，因此本節的內容更多是讓讀者對插件化開發有一個感性的了解，細節上還需要讀者自己去鉆研，也可以通過DL插件化框架去深入地學習。
書籍簡介
《Android開發藝術探索》是一本Android進階類書籍，采用理論、源碼和實踐相結合的方式來闡述高水準的Android應用開發要點。《Android開發藝術探索》從三個方面來組織內容。第一，介紹Android開發者不容易掌握的一些知識點；第二，結合Android源代碼和應用層開發過程，融會貫通，介紹一些比較深入的知識點；第三，介紹一些核心技術和Android的性能優化思想。
來自：http://www.infoq.com/cn/articles/android-dynamic-loading