Android开发滴滴插件化方案 VirtualApk 源码解析

释放双眼,带上耳机,听听看~!

一、概述

之前一直没有写过插件化相关的博客,刚好最近滴滴和360分别开源了自家的插件化方案,赶紧学习下,写两篇博客,第一篇是滴滴的方案:

那么其中的难点很明显是对四大组件支持,因为大家都清楚,四大组件都是需要在AndroidManifest中注册的,而插件apk中的组件是不可能预先知晓名字,提前注册中宿主apk中的,所以现在基本都采用一些hack方案类解决,VirtualAPK大体方案如下:

  • Activity:在宿主apk中提前占几个坑,然后通过“欺上瞒下”(这个词好像是360之前的ppt中提到)的方式,启动插件apk的Activity;因为要支持不同的launchMode以及一些特殊的属性,需要占多个坑。
  • Service:通过代理Service的方式去分发;主进程和其他进程,VirtualAPK使用了两个代理Service。
  • BroadcastReceiver:静态转动态
  • ContentProvider:通过一个代理Provider进行分发。

这些占坑的数量并不是固定的,比如Activity想支持某个属性,该属性不能动态设置,只能在Manifest中设置,那就需要去占坑支持。所以占坑数量这些,可以根据自己的需求进行调整。

下面就逐一去分析代码啦~

注:本篇博客涉及到的framework逻辑,为API 22.

分期版本为 com.didi.virtualapk:core:0.9.0

二、Activity的支持

这里就不按照某个流程一行行代码往下读了,针对性的讲一些关键流程,可能更好阅读一些。

首先看一段启动插件Activity的代码:

final String pkg = "com.didi.virtualapk.demo";
if (PluginManager.getInstance(this).getLoadedPlugin(pkg) == null) {
Toast.makeText(this, "plugin [com.didi.virtualapk.demo] not loaded", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
}
// test Activity and Service
Intent intent = new Intent();
intent.setClassName(pkg, "com.didi.virtualapk.demo.aidl.BookManagerActivity");
startActivity(intent);

可以看到优先根据包名判断该插件是否已经加载,所以在插件使用前其实还需要调用

pluginManager.loadPlugin(apk);

加载插件。

这里就不赘述源码了,大致为调用PackageParser.parsePackage解析apk,获得该apk对应的PackageInfo,资源相关(AssetManager,Resources),DexClassLoader(加载类),四大组件相关集合(mActivityInfos,mServiceInfos,mReceiverInfos,mProviderInfos),针对Plugin的PluginContext等一堆信息,封装为LoadedPlugin对象。

详细可以参考com.didi.virtualapk.internal.LoadedPlugin类。

ok,如果该插件以及加载过,则直接通过startActivity去启动插件中目标Activity。

(1)替换Activity

这里大家肯定会有疑惑,该Activity必然没有在Manifest中注册,这么启动不会报错吗?

正常肯定会报错呀,所以我们看看它是怎么做的吧。

跟进startActivity的调用流程,会发现其最终会进入Instrumentation的execStartActivity方法,然后再通过ActivityManagerProxy与AMS进行交互。

而Activity是否存在的校验是发生在AMS端,所以我们在于AMS交互前,提前将Activity的ComponentName进行替换为占坑的名字不就好了么?

这里可以选择hook Instrumentation,或者ActivityManagerProxy都可以达到目标,VirtualAPK选择了hook Instrumentation.

打开PluginManager可以看到如下方法:

private void hookInstrumentationAndHandler() {
try {
Instrumentation baseInstrumentation = ReflectUtil.getInstrumentation(this.mContext);
if (baseInstrumentation.getClass().getName().contains("lbe")) {
// reject executing in paralell space, for example, lbe.
System.exit(0);
}
final VAInstrumentation instrumentation = new VAInstrumentation(this, baseInstrumentation);
Object activityThread = ReflectUtil.getActivityThread(this.mContext);
ReflectUtil.setInstrumentation(activityThread, instrumentation);
ReflectUtil.setHandlerCallback(this.mContext, instrumentation);
this.mInstrumentation = instrumentation;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

可以看到首先通过反射拿到了原本的Instrumentation对象,拿的过程是首先拿到ActivityThread,由于ActivityThread可以通过静态变量sCurrentActivityThread或者静态方法currentActivityThread()获取,所以拿到其对象相当轻松。拿到ActivityThread对象后,调用其getInstrumentation()方法,即可获取当前的Instrumentation对象。

然后自己创建了一个VAInstrumentation对象,接下来就直接反射将VAInstrumentation对象设置给ActivityThread对象即可。

这样就完成了hook Instrumentation,之后调用Instrumentation的任何方法,都可以在VAInstrumentation进行拦截并做一些修改。

这里还hook了ActivityThread的mH类的Callback,暂不赘述。

刚才说了,可以通过Instrumentation的execStartActivity方法进行偷梁换柱,所以我们直接看对应的方法:

public ActivityResult execStartActivity(
Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
mPluginManager.getComponentsHandler().transformIntentToExplicitAsNeeded(intent);
// null component is an implicitly intent
if (intent.getComponent() != null) {
Log.i(TAG, String.format("execStartActivity[%s : %s]", intent.getComponent().getPackageName(),
intent.getComponent().getClassName()));
// resolve intent with Stub Activity if needed
this.mPluginManager.getComponentsHandler().markIntentIfNeeded(intent);
}
ActivityResult result = realExecStartActivity(who, contextThread, token, target,
intent, requestCode, options);
return result;
}

首先调用transformIntentToExplicitAsNeeded,这个主要是当component为null时,根据启动Activity时,配置的action,data,category等去已加载的plugin中匹配到确定的Activity的。

本例我们的写法ComponentName肯定不为null,所以直接看markIntentIfNeeded()方法:

public void markIntentIfNeeded(Intent intent) {
if (intent.getComponent() == null) {
return;
}
String targetPackageName = intent.getComponent().getPackageName();
String targetClassName = intent.getComponent().getClassName();
// search map and return specific launchmode stub activity
if (!targetPackageName.equals(mContext.getPackageName())
&& mPluginManager.getLoadedPlugin(targetPackageName) != null) {
intent.putExtra(Constants.KEY_IS_PLUGIN, true);
intent.putExtra(Constants.KEY_TARGET_PACKAGE, targetPackageName);
intent.putExtra(Constants.KEY_TARGET_ACTIVITY, targetClassName);
dispatchStubActivity(intent);
}
}

在该方法中判断如果启动的是插件中类,则将启动的包名和Activity类名存到了intent中,可以看到这里存储明显是为了后面恢复用的。

然后调用了dispatchStubActivity(intent)

private void dispatchStubActivity(Intent intent) {
ComponentName component = intent.getComponent();
String targetClassName = intent.getComponent().getClassName();
LoadedPlugin loadedPlugin = mPluginManager.getLoadedPlugin(intent);
ActivityInfo info = loadedPlugin.getActivityInfo(component);
if (info == null) {
throw new RuntimeException("can not find " + component);
}
int launchMode = info.launchMode;
Resources.Theme themeObj = loadedPlugin.getResources().newTheme();
themeObj.applyStyle(info.theme, true);
String stubActivity = mStubActivityInfo.getStubActivity(targetClassName, launchMode, themeObj);
Log.i(TAG, String.format("dispatchStubActivity,[%s -> %s]", targetClassName, stubActivity));
intent.setClassName(mContext, stubActivity);
}

可以直接看最后一行,intent通过setClassName替换启动的目标Activity了!这个stubActivity是由mStubActivityInfo.getStubActivity(targetClassName, launchMode, themeObj)返回。

很明显,传入的参数launchMode、themeObj都是决定选择哪一个占坑类用的。

public String getStubActivity(String className, int launchMode, Theme theme) {
String stubActivity= mCachedStubActivity.get(className);
if (stubActivity != null) {
return stubActivity;
}
TypedArray array = theme.obtainStyledAttributes(new int[]{
android.R.attr.windowIsTranslucent,
android.R.attr.windowBackground
});
boolean windowIsTranslucent = array.getBoolean(0, false);
array.recycle();
if (Constants.DEBUG) {
Log.d("StubActivityInfo", "getStubActivity, is transparent theme ? " + windowIsTranslucent);
}
stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_STANDARD, corePackage, usedStandardStubActivity);
switch (launchMode) {
case ActivityInfo.LAUNCH_MULTIPLE: {
stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_STANDARD, corePackage, usedStandardStubActivity);
if (windowIsTranslucent) {
stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_STANDARD, corePackage, 2);
}
break;
}
case ActivityInfo.LAUNCH_SINGLE_TOP: {
usedSingleTopStubActivity = usedSingleTopStubActivity % MAX_COUNT_SINGLETOP + 1;
stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_SINGLETOP, corePackage, usedSingleTopStubActivity);
break;
}
// 省略LAUNCH_SINGLE_TASK,LAUNCH_SINGLE_INSTANCE
}
mCachedStubActivity.put(className, stubActivity);
return stubActivity;
}

可以看到主要就是根据launchMode去选择不同的占坑类。
例如:

stubActivity = String.format(STUB_ACTIVITY_STANDARD, corePackage, usedStandardStubActivity);

STUB_ACTIVITY_STANDARD值为:"%s.A$%d", corePackage值为com.didi.virtualapk.core,usedStandardStubActivity为数字值。

所以最终类名格式为:com.didi.virtualapk.core.A$1

再看一眼,CoreLibrary下的AndroidManifest中:

<activity android:name=".A$1" android:launchMode="standard"/>
<activity android:name=".A$2" android:launchMode="standard"
android:theme="@android:style/Theme.Translucent" />
<!-- Stub Activities -->
<activity android:name=".B$1" android:launchMode="singleTop"/>
<activity android:name=".B$2" android:launchMode="singleTop"/>
<activity android:name=".B$3" android:launchMode="singleTop"/>
// 省略很多...    

就完全明白了。

到这里就可以看到,替换我们启动的Activity为占坑Activity,将我们原本启动的包名,类名存储到了Intent中。

这样做只完成了一半,为什么这么说呢?

(2) 还原Activity

因为欺骗过了AMS,AMS执行完成后,最终要启动的不可能是占坑Activity,还应该是我们的启动的目标Activity呀。

这里需要知道Activity的启动流程:

AMS在处理完启动Activity后,会调用:app.thread.scheduleLaunchActivity,这里的thread对应的server端未我们ActivityThread中的ApplicationThread对象(binder可以理解有一个client端和一个server端),所以会调用ApplicationThread.scheduleLaunchActivity方法,在其内部会调用mH类的sendMessage方法,传递的标识为H.LAUNCH_ACTIVITY,进入调用到ActivityThread的handleLaunchActivity方法->ActivityThread#handleLaunchActivity->mInstrumentation.newActivity()。

ps:这里流程不清楚没关系,暂时理解为最终会回调到Instrumentation的newActivity方法即可,细节可以自己去查看结合老罗的blog理解。

关键的来了,最终又到了Instrumentation的newActivity方法,还记得这个类我们已经改为VAInstrumentation啦:

直接看其newActivity方法:

@Override
public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className, Intent intent) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
try {
cl.loadClass(className);
} catch (ClassNotFoundException e) {
LoadedPlugin plugin = this.mPluginManager.getLoadedPlugin(intent);
String targetClassName = PluginUtil.getTargetActivity(intent);
if (targetClassName != null) {
Activity activity = mBase.newActivity(plugin.getClassLoader(), targetClassName, intent);
activity.setIntent(intent);
// 省略兼容性处理代码
return activity;
}
}
return mBase.newActivity(cl, className, intent);
}

核心就是首先从intent中取出我们的目标Activity,然后通过plugin的ClassLoader去加载(还记得在加载插件时,会生成一个LoadedPlugin对象,其中会对应其初始化一个DexClassLoader)。

这样就完成了Activity的“偷梁换柱”。

还没完,接下来在callActivityOnCreate方法中:

 @Override
public void callActivityOnCreate(Activity activity, Bundle icicle) {
final Intent intent = activity.getIntent();
if (PluginUtil.isIntentFromPlugin(intent)) {
Context base = activity.getBaseContext();
try {
LoadedPlugin plugin = this.mPluginManager.getLoadedPlugin(intent);
ReflectUtil.setField(base.getClass(), base, "mResources", plugin.getResources());
ReflectUtil.setField(ContextWrapper.class, activity, "mBase", plugin.getPluginContext());
ReflectUtil.setField(Activity.class, activity, "mApplication", plugin.getApplication());
ReflectUtil.setFieldNoException(ContextThemeWrapper.class, activity, "mBase", plugin.getPluginContext());
// set screenOrientation
ActivityInfo activityInfo = plugin.getActivityInfo(PluginUtil.getComponent(intent));
if (activityInfo.screenOrientation != ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_UNSPECIFIED) {
activity.setRequestedOrientation(activityInfo.screenOrientation);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
mBase.callActivityOnCreate(activity, icicle);
}

设置了修改了mResources、mBase(Context)、mApplication对象。以及设置一些可动态设置的属性,这里仅设置了屏幕方向。

这里提一下,将mBase替换为PluginContext,可以修改Resources、AssetManager以及拦截相当多的操作。

看一眼代码就清楚了:

原本Activity的部分get操作

# ContextWrapper
@Override
public AssetManager getAssets() {
return mBase.getAssets();
}
@Override
public Resources getResources()
{
return mBase.getResources();
}
@Override
public PackageManager getPackageManager() {
return mBase.getPackageManager();
}
@Override
public ContentResolver getContentResolver() {
return mBase.getContentResolver();
}

直接替换为:

# PluginContext
@Override
public Resources getResources() {
return this.mPlugin.getResources();
}
@Override
public AssetManager getAssets() {
return this.mPlugin.getAssets();
}
@Override
public ContentResolver getContentResolver() {
return new PluginContentResolver(getHostContext());
}

看得出来还是非常巧妙的。可以做的事情也非常多,后面对ContentProvider的描述也会提现出来。

好了,到此Activity就可以正常启动了。

下面看Service。

三、Service的支持

Service和Activity有点不同,显而易见的首先我们也会将要启动的Service类替换为占坑的Service类,但是有一点不同,在Standard模式下多次启动同一个占坑Activity会创建多个对象来对象我们的目标类。而Service多次启动只会调用onStartCommond方法,甚至常规多次调用bindService,seviceConn对象不变,甚至都不会多次回调bindService方法(多次调用可以通过给Intent设置不同Action解决)。

还有一点,最明显的差异是,Activity的生命周期是由用户交互决定的,而Service的声明周期是我们主动通过代码调用的。

也就是说,start、stop、bind、unbind都是我们显示调用的,所以我们可以拦截这几个方法,做一些事情。

Virtual Apk的做法,即将所有的操作进行拦截,都改为startService,然后统一在onStartCommond中分发。

下面看详细代码:

(1) hook IActivityManager

再次来到PluginManager,发下如下方法:

private void hookSystemServices() {
try {
Singleton<IActivityManager> defaultSingleton = (Singleton<IActivityManager>) ReflectUtil.getField(ActivityManagerNative.class, null, "gDefault");
IActivityManager activityManagerProxy = ActivityManagerProxy.newInstance(this, defaultSingleton.get());
// Hook IActivityManager from ActivityManagerNative
ReflectUtil.setField(defaultSingleton.getClass().getSuperclass(), defaultSingleton, "mInstance", activityManagerProxy);
if (defaultSingleton.get() == activityManagerProxy) {
this.mActivityManager = activityManagerProxy;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

首先拿到ActivityManagerNative中的gDefault对象,该对象返回的是一个Singleton<IActivityManager>,然后拿到其mInstance对象,即IActivityManager对象(可以理解为和AMS交互的binder的client对象)对象。

然后通过动态代理的方式,替换为了一个代理对象。

那么重点看对应的InvocationHandler对象即可,该代理对象调用的方法都会辗转到其invoke方法:

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
if ("startService".equals(method.getName())) {
try {
return startService(proxy, method, args);
} catch (Throwable e) {
Log.e(TAG, "Start service error", e);
}
} else if ("stopService".equals(method.getName())) {
try {
return stopService(proxy, method, args);
} catch (Throwable e) {
Log.e(TAG, "Stop Service error", e);
}
} else if ("stopServiceToken".equals(method.getName())) {
try {
return stopServiceToken(proxy, method, args);
} catch (Throwable e) {
Log.e(TAG, "Stop service token error", e);
}
}
// 省略bindService,unbindService等方法
}

当我们调用startService时,跟进代码,可以发现调用流程为:

startService->startServiceCommon->ActivityManagerNative.getDefault().startService

这个getDefault刚被我们hook,所以会被上述方法拦截,然后调用:startService(proxy, method, args)

private Object startService(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
IApplicationThread appThread = (IApplicationThread) args[0];
Intent target = (Intent) args[1];
ResolveInfo resolveInfo = this.mPluginManager.resolveService(target, 0);
if (null == resolveInfo || null == resolveInfo.serviceInfo) {
// is host service
return method.invoke(this.mActivityManager, args);
}
return startDelegateServiceForTarget(target, resolveInfo.serviceInfo, null, RemoteService.EXTRA_COMMAND_START_SERVICE);
}

先不看代码,考虑下我们这里唯一要做的就是通过Intent保存关键数据,替换启动的Service类为占坑类。

所以直接看最后的方法:

private ComponentName startDelegateServiceForTarget(Intent target,
ServiceInfo serviceInfo,
Bundle extras, int command) {
Intent wrapperIntent = wrapperTargetIntent(target, serviceInfo, extras, command);
return mPluginManager.getHostContext().startService(wrapperIntent);
}

最后一行就是启动了,那么替换的操作应该在wrapperTargetIntent中完成:

private Intent wrapperTargetIntent(Intent target, ServiceInfo serviceInfo, Bundle extras, int command) {
// fill in service with ComponentName
target.setComponent(new ComponentName(serviceInfo.packageName, serviceInfo.name));
String pluginLocation = mPluginManager.getLoadedPlugin(target.getComponent()).getLocation();
// start delegate service to run plugin service inside
boolean local = PluginUtil.isLocalService(serviceInfo);
Class<? extends Service> delegate = local ? LocalService.class : RemoteService.class;
Intent intent = new Intent();
intent.setClass(mPluginManager.getHostContext(), delegate);
intent.putExtra(RemoteService.EXTRA_TARGET, target);
intent.putExtra(RemoteService.EXTRA_COMMAND, command);
intent.putExtra(RemoteService.EXTRA_PLUGIN_LOCATION, pluginLocation);
if (extras != null) {
intent.putExtras(extras);
}
return intent;
}

果不其然,重新初始化了Intent,设置了目标类为LocalService(多进程时设置为RemoteService),然后将原本的Intent存储到EXTRA_TARGET,携带command为EXTRA_COMMAND_START_SERVICE,以及插件apk路径。

(2)代理分发

那么接下来代码就到了LocalService的onStartCommond中啦:


@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
// 省略一些代码...
Intent target = intent.getParcelableExtra(EXTRA_TARGET);
int command = intent.getIntExtra(EXTRA_COMMAND, 0);
if (null == target || command <= 0) {
return START_STICKY;
}
ComponentName component = target.getComponent();
LoadedPlugin plugin = mPluginManager.getLoadedPlugin(component);
switch (command) {
case EXTRA_COMMAND_START_SERVICE: {
ActivityThread mainThread = (ActivityThread)ReflectUtil.getActivityThread(getBaseContext());
IApplicationThread appThread = mainThread.getApplicationThread();
Service service;
if (this.mPluginManager.getComponentsHandler().isServiceAvailable(component)) {
service = this.mPluginManager.getComponentsHandler().getService(component);
} else {
try {
service = (Service) plugin.getClassLoader().loadClass(component.getClassName()).newInstance();
Application app = plugin.getApplication();
IBinder token = appThread.asBinder();
Method attach = service.getClass().getMethod("attach", Context.class, ActivityThread.class, String.class, IBinder.class, Application.class, Object.class);
IActivityManager am = mPluginManager.getActivityManager();
attach.invoke(service, plugin.getPluginContext(), mainThread, component.getClassName(), token, app, am);
service.onCreate();
this.mPluginManager.getComponentsHandler().rememberService(component, service);
} catch (Throwable t) {
return START_STICKY;
}
}
service.onStartCommand(target, 0, this.mPluginManager.getComponentsHandler().getServiceCounter(service).getAndIncrement());
break;
}
// 省略下面的代码
case EXTRA_COMMAND_BIND_SERVICE:break;
case EXTRA_COMMAND_STOP_SERVICE:break;
case EXTRA_COMMAND_UNBIND_SERVICE:break;
}

这里代码很简单了,根据command类型,比如EXTRA_COMMAND_START_SERVICE,直接通过plugin的ClassLoader去load目标Service的class,然后反射创建实例。比较重要的是,Service创建好后,需要调用它的attach方法,这里凑够参数,然后反射调用即可,最后调用onCreate、onStartCommand收工。然后将其保存起来,stop的时候取出来调用其onDestroy即可。

bind、unbind以及stop的代码与上述基本一致,不在赘述。

唯一提醒的就是,刚才看到还hook了一个方法叫做:stopServiceToken,该方法是什么时候用的呢?

主要有一些特殊的Service,比如IntentService,其stopSelf是由自身调用的,最终会调用mActivityManager.stopServiceToken方法,同样的中转为STOP操作即可。

四、BroadcastReceiver的支持

这个比较简单,直接解析Manifest后,静态转动态即可。

相关代码在LoadedPlugin的构造方法中:

for (PackageParser.Activity receiver : this.mPackage.receivers) {
receivers.put(receiver.getComponentName(), receiver.info);
try {
BroadcastReceiver br = BroadcastReceiver.class.cast(getClassLoader().loadClass(receiver.getComponentName().getClassName()).newInstance());
for (PackageParser.ActivityIntentInfo aii : receiver.intents) {
this.mHostContext.registerReceiver(br, aii);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

可以看到解析到receiver信息后,直接通过pluginClassloader去loadClass拿到receiver对象,然后调用this.mHostContext.registerReceiver即可。

开心,最后一个了~

五、ContentProvider的支持

(1)hook IContentProvider

ContentProvider的支持依然是通过代理分发。

看一段CP使用的代码:

Cursor bookCursor = getContentResolver().query(bookUri, new String[]{"_id", "name"}, null, null, null);

这里用到了PluginContext,在生成Activity、Service的时候,为其设置的Context都为PluginContext对象。

所以当你调用getContentResolver时,调用的为PluginContext的getContentResolver。

@Override
public ContentResolver getContentResolver() {
return new PluginContentResolver(getHostContext());
}

返回的是一个PluginContentResolver对象,当我们调用query方法时,会辗转调用到
ContentResolver.acquireUnstableProvider方法。该方法被PluginContentResolver中复写:

protected IContentProvider acquireUnstableProvider(Context context, String auth) {
try {
if (mPluginManager.resolveContentProvider(auth, 0) != null) {
return mPluginManager.getIContentProvider();
}
return (IContentProvider) sAcquireUnstableProvider.invoke(mBase, context, auth);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

如果调用的auth为插件apk中的provider,则直接返回mPluginManager.getIContentProvider()

public synchronized IContentProvider getIContentProvider() {
if (mIContentProvider == null) {
hookIContentProviderAsNeeded();
}
return mIContentProvider;
}

咦,又看到一个hook方法:

private void hookIContentProviderAsNeeded() {
Uri uri = Uri.parse(PluginContentResolver.getUri(mContext));
mContext.getContentResolver().call(uri, "wakeup", null, null);
try {
Field authority = null;
Field mProvider = null;
ActivityThread activityThread = (ActivityThread) ReflectUtil.getActivityThread(mContext);
Map mProviderMap = (Map) ReflectUtil.getField(activityThread.getClass(), activityThread, "mProviderMap");
Iterator iter = mProviderMap.entrySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry) iter.next();
Object key = entry.getKey();
Object val = entry.getValue();
String auth;
if (key instanceof String) {
auth = (String) key;
} else {
if (authority == null) {
authority = key.getClass().getDeclaredField("authority");
authority.setAccessible(true);
}
auth = (String) authority.get(key);
}
if (auth.equals(PluginContentResolver.getAuthority(mContext))) {
if (mProvider == null) {
mProvider = val.getClass().getDeclaredField("mProvider");
mProvider.setAccessible(true);
}
IContentProvider rawProvider = (IContentProvider) mProvider.get(val);
IContentProvider proxy = IContentProviderProxy.newInstance(mContext, rawProvider);
mIContentProvider = proxy;
Log.d(TAG, "hookIContentProvider succeed : " + mIContentProvider);
break;
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

前两行比较重要,第一行是拿到了占坑的provider的uri,然后主动调用了其call方法。
如果你跟进去,会发现,其会调用acquireProvider->mMainThread.acquireProvider->ActivityManagerNative.getDefault().getContentProvider->installProvider。简单来说,其首先调用已经注册provider,得到返回的IContentProvider对象。

这个IContentProvider对象是在ActivityThread.installProvider方法中加入到mProviderMap中。

而ActivityThread对象又容易获取,mProviderMap又是它成员变量,那么也容易获取,所以上面的一大坨(除了前两行)代码,就为了拿到占坑的provider对应的IContentProvider对象。

然后通过动态代理的方式,进行了hook,关注InvocationHandler的实例IContentProviderProxy。

IContentProvider能干吗呢?其实就能拦截我们正常的query、insert、update、delete等操作。

拦截这些方法干嘛?

当然是修改uri啦,把用户调用的uri,替换为占坑provider的uri,再把原本的uri作为参数拼接在占坑provider的uri后面即可。

好了,直接看invoke方法:

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Log.v(TAG, method.toGenericString() + " : " + Arrays.toString(args));
wrapperUri(method, args);
try {
return method.invoke(mBase, args);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw e.getTargetException();
}
}

直接看wrapperUri

private void wrapperUri(Method method, Object[] args) {
Uri uri = null;
int index = 0;
if (args != null) {
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
if (args[i] instanceof Uri) {
uri = (Uri) args[i];
index = i;
break;
}
}
}
// 省略部分代码
PluginManager pluginManager = PluginManager.getInstance(mContext);
ProviderInfo info = pluginManager.resolveContentProvider(uri.getAuthority(), 0);
if (info != null) {
String pkg = info.packageName;
LoadedPlugin plugin = pluginManager.getLoadedPlugin(pkg);
String pluginUri = Uri.encode(uri.toString());
StringBuilder builder = new StringBuilder(PluginContentResolver.getUri(mContext));
builder.append("/?plugin=" + plugin.getLocation());
builder.append("&pkg=" + pkg);
builder.append("&uri=" + pluginUri);
Uri wrapperUri = Uri.parse(builder.toString());
if (method.getName().equals("call")) {
bundleInCallMethod.putString(KEY_WRAPPER_URI, wrapperUri.toString());
} else {
args[index] = wrapperUri;
}
}
}

从参数中找到uri,往下看,搞了个StringBuilder首先加入占坑provider的uri,然后将目标uri,pkg,plugin等参数等拼接上去,替换到args中的uri,然后继续走原本的流程。

假设是query方法,应该就到达我们占坑provider的query方法啦。

(2)代理分发

占坑如下:

<provider
    android:name="com.didi.virtualapk.delegate.RemoteContentProvider"
android:authorities="${applicationId}.VirtualAPK.Provider"
android:process=":daemon" />

打开RemoteContentProvider,直接看query方法:

@Override
public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,
String[] selectionArgs, String sortOrder) {
ContentProvider provider = getContentProvider(uri);
Uri pluginUri = Uri.parse(uri.getQueryParameter(KEY_URI));
if (provider != null) {
return provider.query(pluginUri, projection, selection, selectionArgs, sortOrder);
}
return null;
}

可以看到通过传入的生成了一个新的provider,然后拿到目标uri,在直接调用provider.query传入目标uri即可。

那么这个provider实际上是这个代理类帮我们生成的:

private ContentProvider getContentProvider(final Uri uri) {
final PluginManager pluginManager = PluginManager.getInstance(getContext());
Uri pluginUri = Uri.parse(uri.getQueryParameter(KEY_URI));
final String auth = pluginUri.getAuthority();
// 省略了缓存管理
LoadedPlugin plugin = pluginManager.getLoadedPlugin(uri.getQueryParameter(KEY_PKG));
if (plugin == null) {
try {
pluginManager.loadPlugin(new File(uri.getQueryParameter(KEY_PLUGIN)));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
final ProviderInfo providerInfo = pluginManager.resolveContentProvider(auth, 0);
if (providerInfo != null) {
RunUtil.runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
LoadedPlugin loadedPlugin = pluginManager.getLoadedPlugin(uri.getQueryParameter(KEY_PKG));
ContentProvider contentProvider = (ContentProvider) Class.forName(providerInfo.name).newInstance();
contentProvider.attachInfo(loadedPlugin.getPluginContext(), providerInfo);
sCachedProviders.put(auth, contentProvider);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, true);
return sCachedProviders.get(auth);
}
return null;
}

很简单,取出原本的uri,拿到auth,在通过加载plugin得到providerInfo,反射生成provider对象,在调用其attachInfo方法即可。

其他的几个方法:insert、update、delete、call逻辑基本相同,就不赘述了。

感觉这里其实通过hook AMS的getContentProvider方法也能完成上述流程,感觉好像可以更彻底,不需要依赖PluginContext了。

六、总结

总结下,其实就是文初的内容,可以看到VritualApk大体方案如下:

  • Activity:在宿主apk中提前占几个坑,然后通过“欺上瞒下”(这个词好像是360之前的ppt中提到)的方式,启动插件apk的Activity;因为要支持不同的launchMode以及一些特殊的属性,需要占多个坑。
  • Service:通过代理Service的方式去分发;主进程和其他进程,VirtualAPK使用了两个代理Service。
  • BroadcastReceiver:静态转动态。
  • ContentProvider:通过一个代理Provider进行分发。

整体代码看起来还是很轻松的~

当然如果你要选择某一个插件化方案进行使用,一定要了解其中的实现原理,文档上描述的并不是所有细节,很多一些属性什么的,以及由于其实现的方式造成一些特性的不支持。了解源码,可以方便自己排查问题,扩展,甚至写一套根据自己业务需求的插件化方案~~

再多嘴一句,还是建议大多多在某一方面深入了解,不要痴迷于UI特效(上班路上看看我的推文就好啦~玩笑~,很多特效的,了解下原理即可)~~其实我早期浪费了很多时间在上面,在你掌握了自定义View的详细细节、事件分发机制这些机制后,大部分UI的编写都是时间问题。

不要在上面浪费过多时间,比别人多研究几个特效并不会对自己的提升有巨大的帮助,过来人,忠言逆耳~。


 

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