Android插件化－Activity篇，腾讯安卓开发面试
- @param context
- @param pluginName 插件名
*/
public static void copyApk(Context context, String pluginName) {
DePluginSP sp = DePluginSP.getInstance(context);
//获取插件apk保存路径
String filePath = sp.getString(Constants.COPY_FILE_PATH, “”);
if (TextUtils.isEmpty(filePath)) {
//如果插件apk保存路径为空，说明没有copy插件apk到对应目录成功
File saveApkFile = context.getFileStreamPath(pluginName);
if (null == saveApkFile) {
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.N) {
saveApkFile = context.getDataDir();
filePath = saveApkFile.getAbsolutePath() + pluginName;
} else {
filePath = “data/user/0/” + context.getPackageName() + “/” + pluginName;
}
} else {
filePath = saveApkFile.getAbsolutePath();
}
boolean result = extractAssets(context, filePath, pluginName);
if (result) {
sp.setString(Constants.COPY_FILE_PATH, filePath);
}
Log.i(TAG, "copy " + result);
} else {
//如果插件apk保存路径不为空，并且本地存在了apk则不在进行二次copy，否则可能已经被删除则重新复制一份到对应到目录下
//当然在实际到开发中这里到情况会复杂的多，比如与服务器插件版本进行对比判断是否需要重新下载等
File file = new File(filePath);
if (file.exists()) {
Log.i(TAG, “had copy apk before,so no need copy again”);
} else {
Log.i(TAG, “althogh save apk file path success,but file not exists”);
extractAssets(context, filePath, pluginName);
}
}
}
上述方法就是判断是否需要复制插件apk到对应的目录下，接下来就是copy部分了。因为代码量不到逻辑也很简单，就直接看代码了。public static boolean extractAssets(Context context, String filePath, String pluginName) {
AssetManager assetManager = context.getAssets();
FileOutputStream fileOutputStream = null;
InputStream inputStream = null;
try {Log.i(TAG, "save apk file path is " + filePath);fileOutputStream = new FileOutputStream(filePath);//获取assets目录下的插件apk输入流inputStream = assetManager.open(pluginName);byte[] bytes = new byte[1024];int length = -1;//将apk文件复制到对应到文件目录下while ((length = inputStream.read(bytes)) != -1) {fileOutputStream.write(bytes, 0, length);}fileOutputStream.flush();return true;
} catch (Exception e) {Log.e(TAG, "copy file failed " + e.getMessage());
} finally {try {if (null != inputStream) {inputStream.close();}if (null != fileOutputStream) {fileOutputStream.close();}} catch (Exception e) {Log.i(TAG, "extractAssets: " + e.getMessage());}
}
return false;
}
### 2.2 ActivityManager的Hook这一块儿的hook，简单来说就是通过动态代理的方式将ActivityManager.getService所获取到的Binder代理对象进行替换，那么我们就能够对诸如start Activity等方法进行入侵了。相关代码实现如下。[RefInvoke.java]( )类可到github上查看。public static void hookAMN() {
try {
//通过反射获取到ActivityManager的class对象
Class<?> mActivityManagerCls = RefInvoke.getClass(“android.app.ActivityManager”);
//首先通过反射获取到ActivityManager类中的单例对象IActivityManagerSingleton
//然后通过反射获取到对象对象IActivityManagerSingleton的值
Object mIActivityManagerSingletonObj = RefInvoke.getStaticFieldValue(RefInvoke.getField(mActivityManagerCls, “IActivityManagerSingleton”), mActivityManagerCls);
//获取到ActivityManager与AMS的Binder通信接口IActivityManager的class对象，用于后续生成对应的代理对象
Class<?> mIActivityManagerCls = RefInvoke.getClass(“android.app.IActivityManager”);
if (null != mIActivityManagerSingletonObj) {
//因为上述的单例对象是Singleton实现类，所以通过反射首先获取到该类中的mInstance属性
Field mInstanceField = RefInvoke.getField(“android.util.Singleton”, “mInstance”);
//然后通过反射获取到上述单例对象中的mInstance属性对应的值
Object mInstance = RefInvoke.getFieldValue(mInstanceField, mIActivityManagerSingletonObj);
//根据上述提供的接口以及当前的ClassLoader生成代理对象
Object proxy = Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class[]{mIActivityManagerCls}, new AMSHookHelperInvocationHandler(mInstance));
//将ActivityManager.getService获取到的单例对象替换成代理对象
RefInvoke.setFieldValue(mInstanceField, mIActivityManagerSingletonObj, proxy);
} else {
Log.i(TAG, “IActivityManagerSingleton not exists”);
}
} catch (Exception e) {
Log.i(TAG, "hook ATM failed " + e);
}
}
接下来就是实现InvocationHandler接口对startActivity方法进行入侵了，相关代码如下。public class AMSHookHelperInvocationHandler implements InvocationHandler {
private static final String TAG = Constants.TAG + “AMSHookHandler”;
//被代理对象
private Object mBase;public AMSHookHelperInvocationHandler(Object base) {mBase = base;
}@Override
public Object invoke(Object o, Method method, Object[] objects) throws Throwable {//劫持startActivity方法对上层应用真正要启动的Activity进行替换if (TextUtils.equals(method.getName(), "startActivity")) {Log.i(TAG, "replace start up activity");int index = -1;//获取上层应用传递过来的Intent对象for (int i = 0; i < objects.length; i++) {if (objects[i] instanceof Intent) {index = i;break;}}if (-1 == index) {Log.i(TAG, "not found intent in params");return method.invoke(mBase, objects);}//这就是上层应用所需要启动的插件Activity对应的Intent了Intent realIntent = (Intent) objects[index];//根据宿主中预先声明的Activity生成对应的Intent对象用于替换上层应用传递过来的插件Activity相关的Intent对象，以达到欺骗AMS的目的Intent replacedStartUpIntent = realIntent.getParcelableExtra(Constants.REPLACED_START_UP_INTENT);if (null != replacedStartUpIntent) {Log.i(TAG, "origin intent is " + realIntent);realIntent.putExtra(Constants.REPLACED_START_UP_INTENT,"");replacedStartUpIntent.putExtra(Constants.START_UP_INTENT, realIntent);objects[index] = replacedStartUpIntent;Log.i(TAG, "replaced start up intent is " + replacedStartUpIntent);} else {Log.i(TAG, "replaced intent activity is null");}}//继续通过Binder的方式调用到AMSreturn method.invoke(mBase, objects);
}
}
有了上述对ActivityManager的hook过程，接下来我们就可以直接在应用中启动插件Activity了，使用方式如下。public void click(View view) {
int id = view.getId();
switch (id) {
case R.id.plugin:
Intent intent = new Intent();
ComponentName componentName = new ComponentName(getPackageName(), “com.xx.xx.pluginActivity”);
intent.setComponent(componentName);
intent.putExtra(Constants.REPLACED_START_UP_INTENT, createStartUpIntent());
startActivity(intent);break;
}
}
//使用宿主中预先声明好的Activity构造Intent对象用于欺骗AMS，后续统称为中转页面
private Intent createStartUpIntent() {
Intent startUpIntent = new Intent();
ComponentName componentName = new ComponentName(DePluginApplication.getContext(), StandardStubActivity.class.getName());
startUpIntent.setComponent(componentName);
startUpIntent.putExtra(Constants.DEX_PATH, DePluginSP.getInstance(DePluginApplication.getContext()).getString(Constants.COPY_FILE_PATH, “”));
return startUpIntent;
}
虽然我们能够在宿主中直接去启动插件中的Activity并且不会报出ActivityNotFound异常了，但是最后会发现启动的Activity并不是插件中的Activity，而是我们的中转页面StandardStubActivity。因此为了能够实现最终启动Activity是插件中的Activity，我们还需要对ActivityThread中中的各个对象进行hook。### 2.3 ActivityThread中的hook这一块儿所涉及的流程就稍微复杂一点了，因此代码量也稍微多一点。所以，建议大家有时间多可以去瞅瞅Activity启动流程源码分析相关的文章。#### 2.3.1 mH的hook对于ActivityThread中mH属性，如果采用生成Handler对象直接通过反射的方式去替换，最终系统会无情的给你抛出一个hook H failed java.lang.IllegalArgumentException；这是因为虽然mH属性对应的类继承了Handler对象，但是它的实际引用类型却是H。所以此路肯定是行不通的。这个时候我们不妨去看看[Handler.java]( )类中最终msg分发的dispatchMessage函数源码实现，如下：public void dispatchMessage(Message msg) {
if (msg.callback != null) {
handleCallback(msg);
} else {
//重点我们看这里，如果当前Handler中的CallBack实例对象为空才会走到handleMessage方法
//因此我们可以为mH这个继承了Handler的实例对象构造一个实现了CallBack的接口实例对象，那说干就干
if (mCallback != null) {
if (mCallback.handleMessage(msg)) {
return;
}
}
handleMessage(msg);
}
}
所以我们首先构造一个实现了Handler中CallBack接口的实例对象，并通过反射的方式将这个实例对象赋值给mH对象。代码如下：public static void hookH() {
try {
//通过反射获取到ActivityThread实例对象
Object sCurrentActivityThread = RefInvoke.getStaticFieldValue(RefInvoke.getField(“android.app.ActivityThread”, “sCurrentActivityThread”), RefInvoke.getClass(“android.app.ActivityThread”));
//获取到ActivityThread中的mH实例对象
Field mHField = RefInvoke.getField(sCurrentActivityThread.getClass(), “mH”);
Handler mH = (Handler) RefInvoke.getFieldValue(mHField, sCurrentActivityThread);
//首先通过反射获取到Handler中的mCallBack属性
//通过反射的方式将mH实例对象中的mCallBack属性赋值为ActivityThreadHandler的实例对象
RefInvoke.setFieldValue(RefInvoke.getField(Handler.class, “mCallback”), mH, new ActivityThreadHandler(mH));
Log.i(TAG, “hook H complete”);
} catch (Exception e) {
Log.i(TAG, "hook H failed " + e);
}
}
接着就是在CallBack中的handleMessage方法中对Activity的启动进行拦截了，然后将需要加载的Activity替换成插件中的Activity，并将加载Activity的ClassLoader对象替换成以插件apk生成的ClassLoader对象，最后在ActivityThread中实际所加载的Activity就是插件中的Activity了。public boolean handleMessage(@NonNull Message message) {
int what = message.what;
switch (what) {
//这里为什么是159可以到ActivityThread中找到答案
case 159:
//首先获取从AMS中传递过来的ClientTransaction对象
Object object = message.obj;
try {
//这里的CallBack对象就是实现Activity生命周期的各个对象了
List mActivityCallbacks = RefInvoke.on(object, “getCallbacks”).invoke();
//获取开始执行Activity onCreate方法的实例对象，并将其中的Intent对象中的ComponentName对象替换成插件Activity对应的ComponentName对象
Class<?> mLaunchActivityItemCls = RefInvoke.getClass(“android.app.servertransaction.LaunchActivityItem”);
for (Object obj : mActivityCallbacks) {
if (mLaunchActivityItemCls.isInstance(obj)) {
Intent intent = getIntent(mLaunchActivityItemCls, obj);
if (null == intent) {
break;
}
//只对需要实现插件化的Activity进行拦截，防止出现误拦截的情况
String path = intent.getStringExtra(Constants.DEX_PATH);
if (TextUtils.isEmpty(path)) {
Log.i(TAG, “dex path is empty,so do need replace class loader”);
break;
}
//替换成加载插件类的ClassLoader
replaceClassloader(mLaunchActivityItemCls, obj, path);
//将实际需要加载的Activity替换成插件中的Activity
replace(intent);
break;
}
}
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, "getActivityToken failed " + e.getMessage());
}
break;
default:
}
mBase.handleMessage(message);
return true;
}
#### 2.3.2 ClassLoader的hook对于加载Activity的ClassLoader替换则稍显复杂了，因此在代码实现之前我们还是简单去看一下源码，了解一下如何将加载Activity的ClassLoader替换成加载插件中Activity的ClassLoader。**源码解析**ActivityThread中对Activity初始化是在performLaunchActivity中完成，部分源码如下：private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
ActivityInfo aInfo = r.activityInfo;
//生成LoadedApk对象
if (r.packageInfo == null) {
r.packageInfo = getPackageInfo(aInfo.applicationInfo, r.compatInfo,
Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE);
}
ComponentName component = r.intent.getComponent();
if (component == null) {component = r.intent.resolveActivity(mInitialApplication.getPackageManager());r.intent.setComponent(component);
}if (r.activityInfo.targetActivity != null) {component = new ComponentName(r.activityInfo.packageName,r.activityInfo.targetActivity);
}
//为当前启动的Activity生成对应的Context对象
ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
Activity activity = null;
try {//获取ClassLoader对象以加载需要启动的Activity类java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent);.........
} catch (Exception e) {if (!mInstrumentation.onException(activity, e)) {throw new RuntimeException("Unable to instantiate activity " + component+ ": " + e.toString(), e);}
}
............return activity;
}
在该方法中首先会根据要启动Activity中所携带的ApplicationInfo等对象生成LoadedApk对象，然后通过LoadedApk中携带的ClassLoader属性为当前需要启动的Activity生成对对应的Context对象，并通过该ClassLoader加载需要启动的Activity类。其中Context对象创建是在ContextImpl的createActivityContext方法中完成，部分源码如下：static ContextImpl createActivityContext(ActivityThread mainThread,
LoadedApk packageInfo, ActivityInfo activityInfo, IBinder activityToken, int displayId,
Configuration overrideConfiguration) {
if (packageInfo == null) throw new IllegalArgumentException(“packageInfo”);
String[] splitDirs = packageInfo.getSplitResDirs();
//获取LoadedApk中的ClassLoader对象，并根据该ClassLoader创建对应的Context对象
ClassLoader classLoader = packageInfo.getClassLoader();
........
ContextImpl context = new ContextImpl(null, mainThread, packageInfo, activityInfo.splitName,activityToken, null, 0, classLoader);
.......
final ResourcesManager resourcesManager = ResourcesManager.getInstance(); context.setResources(resourcesManager.createBaseActivityResources(activityToken,packageInfo.getResDir(),splitDirs,packageInfo.getOverlayDirs(),packageInfo.getApplicationInfo().sharedLibraryFiles,displayId,overrideConfiguration,compatInfo,classLoader));
context.mDisplay = resourcesManager.getAdjustedDisplay(displayId,context.getResources());
return context;
}
既然最终加载Activity类的ClassLoader是从LoadedApk对象来的，所以我们只需要将上述getPackageInfo方法所得来的LoadedApk对象中的ClassLoader对象替换成通过插件apk生成的插件就行了。但是有个问题就是这里的getPackageInfo方法我们并不能hook住，因此并不能把握住该方法的调用时机，所以通过getPackageInfo方法生成的LoadedApk我们并不能动态的去替换掉；因此这里我们所采用的是直接通过getPackageInfo方法创建一个属于我们自己的LoadedApk对象，至于我们为什么可以这样做，还是需要去看一下源码才知道。performLaunchActivity中调用的getPackageInfo方法最终会调用到该方法的重载方法中，实现如下：private LoadedApk getPackageInfo(ApplicationInfo aInfo, CompatibilityInfo compatInfo,
ClassLoader baseLoader, boolean securityViolation, boolean includeCode,
boolean registerPackage) {
final boolean differentUser = (UserHandle.myUserId() != UserHandle.getUserId(aInfo.uid));
synchronized (mResourcesManager) {
WeakReference ref;
if (differentUser) {
ref = null;
//最终会进入到这个if中
//可以看到的是首先会去mPackages这个ArrayMap中查找该Activity所属的包名是否存在LoadedApk的缓存，如果存在缓存则直接使用
} else if (includeCode) {
ref = mPackages.get(aInfo.packageName);
} else {
ref = mResourcePackages.get(aInfo.packageName);
}
//如果不存在缓存则重新生成LoadedApk对象，并添加到mPackages
LoadedApk packageInfo = ref != null ? ref.get() : null;
if (packageInfo == null || (packageInfo.mResources != null
&& !packageInfo.mResources.getAssets().isUpToDate())) {
if (localLOGV) Slog.v(TAG, (includeCode ? "Loading code package "
: "Loading resource-only package ") + aInfo.packageName
+ " (in " + (mBoundApplication != null
? mBoundApplication.processName : null)
+ “)”);
packageInfo =
new LoadedApk(this, aInfo, compatInfo, baseLoader,
securityViolation, includeCode &&
(aInfo.flags&ApplicationInfo.FLAG_HAS_CODE) != 0, registerPackage);
if (mSystemThread && "android".equals(aInfo.packageName)) {packageInfo.installSystemApplicationInfo(aInfo,getSystemContext().mPackageInfo.getClassLoader());}if (differentUser) {// Caching not supported across users} else if (includeCode) {
作者2013年从java开发，转做Android开发，在小厂待过，也去过华为，OPPO等大厂待过，18年四月份进了阿里一直到现在。
参与过不少面试，也当面试官 面试过很多人。深知大多数初中级Android工程师，想要提升技能，往往是自己摸索成长，不成体系的学习效果低效漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！
我整理了一份阿里P7级别的最系统的Android开发主流技术，特别适合有3-5年以上经验的小伙伴深入学习提升。
主要包括阿里，以及字节跳动，腾讯，华为，小米，等一线互联网公司主流架构技术。如果你想深入系统学习Android开发，成为一名合格的高级工程师，可以收藏一下这些Android进阶技术选型
我搜集整理过这几年阿里，以及腾讯，字节跳动，华为，小米等公司的面试题，把面试的要求和技术点梳理成一份大而全的“ Android架构师”面试 Xmind（实际上比预期多花了不少精力），包含知识脉络 + 分支细节。
Java语言与原理；
大厂，小厂。Android面试先看你熟不熟悉Java语言
高级UI与自定义view；
自定义view，Android开发的基本功。
性能调优；
数据结构算法，设计模式。都是这里面的关键基础和重点需要熟练的。
NDK开发；
未来的方向，高薪必会。
前沿技术；
组件化，热升级，热修复，框架设计
网上学习 Android的资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。希望这份系统化的技术体系对大家有一个方向参考。
我在搭建这些技术框架的时候，还整理了系统的高级进阶教程，会比自己碎片化学习效果强太多，CodeChina上可见；
CodeChina开源项目地址：https://codechina.csdn.net/m0_60958482/android_p7
当然，想要深入学习并掌握这些能力，并不简单。关于如何学习，做程序员这一行什么工作强度大家都懂，但是不管工作多忙，每周也要雷打不动的抽出 2 小时用来学习。
630917710168)]
前沿技术；
组件化，热升级，热修复，框架设计
[外链图片转存中…(img-qqHH4ZEq-1630917710169)]
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我在搭建这些技术框架的时候，还整理了系统的高级进阶教程，会比自己碎片化学习效果强太多，CodeChina上可见；
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当然，想要深入学习并掌握这些能力，并不简单。关于如何学习，做程序员这一行什么工作强度大家都懂，但是不管工作多忙，每周也要雷打不动的抽出 2 小时用来学习。
不出半年，你就能看出变化！
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