Android产品研发(七)-- 较少Apk热修复

作者: android01 发布时间: 2019-08-26 浏览: 193 次 编辑

去年一整年android社区中刮过了一阵热修复的风,各大厂商,逼格大牛纷纷开源了热修复框架,恩,产品过程中怎么可能没有bug呢?重新打包上线?成本太高用户体验也不好,咋办?上热修复呗。

好吧,既然要开始上热修复的功能,那么就得调研一下热修复的原理。下面我将分别讲述一下热修复的原理,各大热修复框架的比较,以及自身产品中热修复功能的实践。

  • 热修复的原理

  1. 通过更改dex加载顺序实现热修复
    最新github上开源了很多热补丁动态修复框架,大致有:
    HotFix      Nuwa      DroidFix
    上述三个框架呢,根据其描述,原理都来自:
    安卓App热补丁动态修复技术介绍,以及Android dex分包方案,其核心原理就是通过更改含有bug的dex文件的加载顺序。在dex的加载中,若以找到方法则不会继续查找,所以如果能让修复之后的方法在含有bug的方法之前加载就能达到修复bug的目的,而这个框架都是基于这个思路实现的,当然了具体实现过程中有很多坑,大家可以参考一下上面提到的两篇文章。

  2. 通过Native替换方法指针的方式实现热修复
    这里主要是阿里开源的两个热修复框架:Dexpost        AndFix都是通过Native层使用指针替换的方法替换bug,达到修复bug的目的的,具体可参考其github文章。

  • 各大热修复框架的比较

这里暂时比较了Dexpost,AndFix,HotFix,Nuwa,DroidFix等框架。

Dexpost:(未测试)
1)原理:在底层虚拟机运行时hoop方法;
2)地址:https://github.com/alibaba/dexposed;
3)缺点:适配方面存在一些问题,目前不支持android6.0,5,1;art运行时;
4)优点:无需重启就可以达到修复bug的目的;

AndFix:(已测试)
1)原理:在Native层使用指针替换的方法替换bug方法,达到修复bug的目的;
2)地址:https://github.com/alibaba/AndFix;
3)缺点:底层替换,稳定性方面可能需要实际检测;
4)优点:无需中期就可以达到修复bug的目的;

HotFix:(个人维护,可能存在坑)
1)原理:通过替换类加载器中bugclass,达到修复bug的目的;
2)地址:https://github.com/dodola/HotFix;
3)缺点:需要重新启动才可以修复bug;
4)优点:java运行层修复,稳定性较好;

Nuwa:(个人维护,可能存在坑)
1)原理:通过替换类加载器中bugclass,达到修复bug的目的;
2)地址:https://github.com/jasonross/Nuwa;
3)缺点:需要重新启动才可以修复bug;
4)优点:java运行层修复,稳定性较好;

DroidFix:(个人维护,可能存在坑)
1)原理:通过替换类加载器中bugclass,达到修复bug的目的;
2)地址:https://github.com/bunnyblue/DroidFix;
3)缺点:需要重新启动才可以修复bug;
4)优点:java运行层修复,稳定性较好;

其他的方面:
Dexposed不支持Art模式(5.0+),且写补丁有点困难,需要反射写混淆后的代码,粒度太细,要替换的方法多的话,工作量会比较大。

AndFix支持2.3-6.0,但是不清楚是否有一些机型的坑在里面,毕竟jni层不像java曾一样标准,从实现来说,方法类似Dexposed,都是通过jni来替换方法,但是实现上更简洁直接,应用patch不需要重启。但由于从实现上直接跳过了类初始化,设置为初始化完毕,所以像是静态函数、静态成员、构造函数都会出现问题,复杂点的类Class.forname很可能直接就会挂掉。

ClassLoader方案支持2.3-6.0,会对启动速度略微有影响,只能在下一次应用启动时生效,在空间中已经有了较长时间的线上应用,如果可以接受在下次启动才应用补丁,是很好的选择。

总的来说,在兼容性稳定性上, ClassLoader方案很可靠 ,如果需要应用 不重启就能修复 ,而且方法足够简单,可以使用 AndFix ,而 Dexposed由于还不能支持art,所以只能暂时放弃,希望开发者们可以改进使它能支持art模式,毕竟xposed的种种能力还是很吸引人的。

  • 热修复实践

最终我们App的热修复方案选择的是AndFix,原因有三:
(1)AndFix支持android2.3-6.0,所以在机型上的是适配上是没问题的;
(2)AndFix是由阿里开源的,并且持续维护中,目前不少公司已经使用其作为自身App的热修复方案;
(3)通过修改Dex加载顺序的方式实现热修复需要重新启动App,并且相应的开源框架多多少少存在着问题,没有持续的维护;

因此我们最终选择了AndFix作为我们的开源方案。具体的AndFix集成方式可参考github中AndFix的介绍

这里简单介绍一下具体的继承流程
(1)在App的Application的onCreate方法中执行AndFix的初始化操作;
(2)判断服务器端是否有可更新的热修复差异包
(3)若无则直接退出,若有则下载并执行修复动作
(4)修复完成之后删除下载的补丁差异包
(5)在判断服务器端是否有可更新的补丁包的时候可添加灰度,如版本,渠道,用户等,实现对补丁包定制化的修复

另外需要说明的是:若一个版本中存在着多个bug,则一般的都是让后一个补丁包覆盖前一个补丁包,并删除前一个补丁包,简单来说就是对于每一个版本至多有一个补丁包。

最后贴上App端AndFix的实现源码:

/**
 * Created by aaron on 2016/3/7.
 * 主要用于实现热修复逻辑
 *   采用阿里巴巴开源框架-andfix
 *
 */
public class AndfixManager {
    public static final String TAG = AndfixManager.class.getSimpleName();

    // AndfixManager单例对象
    private static AndfixManager instance = null;
    // 补丁文件名称
    public static final String PATCH_FILENAME = "/patchname.apatch";

    public static PatchManager patchManager = null;
    private AndfixManager() {}

    /**
     * 线程安全之懒汉模式实现单例模型
     * @return
     */
    public static synchronized AndfixManager getInstance() {
        return instance == null ? new AndfixManager() : instance;
    }

    /**
     * 执行andfix初始化操作
     */
    public static void init(Context mContext) {
        if (mContext == null) {
            L.i("初始化热修复框架,参数错误!!!");
            return;
        }
        patchManager = new PatchManager(mContext);
        // 初始化patch版本,这里初始化的是当前的App版本;
        patchManager.init(VersionUtils.getVersionName(mContext));
        // 加载已经添加到PatchManager中的patch
        patchManager.loadPatch();


        downLoadAndAndPath(mContext);

    }

    /**
     * 请求服务器获取补丁文件并加载
     */
    public static void downLoadAndAndPath(final Context mContext) {
        // 请求服务器获取差异包
        ExtInterface.GetShContent.Request.Builder request = ExtInterface.GetShContent.Request.newBuilder();

        // 获取本地保存的补丁包版本号
        final String patchVersion = AndfixSp.getPatchVersion(mContext);
        L.i(TAG, "patchVersion:" + patchVersion);
        if (!TextUtils.isEmpty(patchVersion)) {
            request.setShVersion(patchVersion);
        } else {
            request.setShVersion("0");
        }
        NetworkTask task = new NetworkTask(Cmd.CmdCode.GetShContent_SSL_VALUE);
        task.setBusiData(request.build().toByteArray());
        NetworkUtils.executeNetwork(task, new HttpResponse.NetWorkResponse<UUResponseData>() {
            @Override
            public void onSuccessResponse(UUResponseData responseData) {
                if (responseData.getRet() == 0) {
                    try {
                        ExtInterface.GetShContent.Response response = ExtInterface.GetShContent.Response.parseFrom(responseData.getBusiData());
                        // 若返回成功,则更新脚本下载补丁包
                        if (response.getRet() == 0) {
                            ByteString zipDatas = response.getContent();
                            // 数据解压缩
                            byte[] oriDatas = GZipUtils.decompress(zipDatas.toByteArray());
                            String patchFileName = mContext.getCacheDir() + PATCH_FILENAME;
                            L.i(TAG, "patchFileName:" + response.getShVersion());
                            // 将byte数组数据写入文件
                            boolean boolResult = getFileFromBytes(patchFileName, oriDatas);
                            // 写入文件成功则加载
                            if (boolResult) {
                                patchManager.removeAllPatch();
                                patchManager.addPatch(patchFileName);

                                // 保存补丁版本号
                                AndfixSp.putPatchVersion(mContext, response.getShVersion());
                                // 删除补丁文件
                                File files = new File(patchFileName);
                                if (files.exists()) {
                                    files.delete();
                                }
                            }

                        } else {
                            // -1 请求失败
                            // 1 请求成功,但是没有更新版本的脚本
                        }
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }

            @Override
            public void onError(VolleyError errorResponse) {
            }

            @Override
            public void networkFinish() {
            }
        });

    }


    /**
     * 根据数组获取文件
     * @param path
     * @param oriDatas
     */
    public static boolean getFileFromBytes(String path, byte[] oriDatas) {
        boolean result = false;
        if (TextUtils.isEmpty(path)) {
            return result;
        }
        if (oriDatas == null || oriDatas.length == 0) {
            return result;
        }

        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(path);
            fos.write(oriDatas);
            fos.close();
            return true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }

    }
}

总结:
android的热修复原理大体上分为两种,其一是通过dex的执行顺序实现Apk热修复的功能,但是其需要将App重启才能生效,其二是通过Native修改函数指针的方式实现热修复,有兴趣的同学可以深入研究。


产品研发系列课程目录:


Android产品研发(一)-->实用开发规范

Android产品研发(十)-- 不使用静态变量保存数据

Android产品研发(十九)-- Android Studio 单元测试

Android产品研发(二)-- 启动页优化

Android产品研发(十一)-- 应用跳转协议scheme

Android产品研发(二十)-- 代码Review

Android产品研发(三)-- 基类Activity

Android产品研发(十二)-- App长链接实现

Android产品研发(二十一)-- Android中的UI优化

Android产品研发(四)-- 较少Apk大

Android产品研发(十三)-- App轮训操作

Android产品研发(二十二)-- Android 使用调试技巧

Android产品研发(五)-- 多渠道打

Android产品研发(十四)-- App升级与更新

Android产品研发(二十三)-- Android 中保持静态密钥实战

Android产品研发(六)-- Apk混淆

Android产品研发(十五)-- 内存对象序列化

Android产品研发(二十四)-- 内存泄漏场景与检测

Android产品研发(七)-- 较少Apk热修复

Android产品研发(十六)-- 开发者选项


Android产品研发(八)-- 数据统计

Android产品研发(十七)-- Hybrid开发

Android产品研发(九)-- 较少App网络传输协议

Android产品研发(十八)-- WebView问题集锦