终于Flutter 在安卓上可以实现热更新了,你还不来看看?

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终于Flutter 在安卓上可以实现热更新了,你还不来看看?

Flutter 官方在 GitHub 上声明是暂时不支持热更新的,但是在 Flutter 的源码里,是有一部分预埋的热更新相关的代码,并且通过一些我们自己的手段,在Android端是能够实现动态更新的功能的。

Flutter 产物的探究

不论是创建完全的 Flutter项目,还是 Native以 Moudle的方式集成 Flutter,亦或是 Native以 aar方式集成 Flutter,最终 Flutter在 Andorid端的 App 都是以 Native项目+ Flutter 的UI产物存在的。所以在这里拆开一个 Flutter在 release模式下编译后生成 aar包来做分析:

我们关注重点在 assets,jni,libs 这 3 个目录中,其他的文件都是 Nactive层壳工程的产物。

jni :该目录下存在文件 libflutter.so,该文件为 Flutter Engine (引擎) 层的 C++实现,提供skia(绘制引擎),Dart,Text(纹理绘制)等支持。

libs:该目录下存在文件为 flutter.jar,该文件为 Flutter embedding (嵌入) 层的 Java实现,该层提供给 Flutter 许多Native层平台系统功能的支持,比如创建线程。

assets:该目录下分为两部分:

  1. flutter_assets 目录:该目录下存放Flutter 我们应用层的资源,包括images,font等

  2. isolate_snapshot_data,isolate_snapshot_instr,vm_snapshot_data,vm_snapshot_instr 文件:这 4 个文件分别对应 isolate、VM 的数据段和指令段文件,这就是我们自己的 Flutter 代码的产物了。

Flutter 代码的热更新

代码探究

在我们的 Native 项目中,会在 FlutterMainActivity 中,通过调用 Flutter 这个类来创建 View:

flutterView = Flutter.createView(this, getLifecycle(), route);layoutParams = new FrameLayout.LayoutParams(FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT,FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT);addContentView(flutterView, layoutParams);复制代码

查看 Flutter 类代码,发现 Flutter 类主要做了几件事:

  1. 使用 FlutterNative 加载 View,设置路由,使用 lifecycle 绑定生命周期

  2. 使用 FlutterMain 初始化,重点关注这里。

public static FlutterView createView(@NonNull final Activity activity, @NonNull Lifecycle lifecycle, String initialRoute) {FlutterMain.startInitialization(activity.getApplicationContext());FlutterMain.ensureInitializationComplete(activity.getApplicationContext(), (String[])null);FlutterNativeView nativeView = new FlutterNativeView(activity);复制代码

所以,真正初始化的相关代码是在 FlutterMian 中:

public static void startInitialization(Context applicationContext, FlutterMain.Settings settings) {    if (Looper.myLooper() != Looper.getMainLooper()) {        throw new IllegalStateException("startInitialization must be called on the main thread");    } else if (sSettings == null) {        sSettings = settings;        long initStartTimestampMillis = SystemClock.uptimeMillis();        initConfig(applicationContext);        initAot(applicationContext);        initResources(applicationContext);        System.loadLibrary("flutter");        long initTimeMillis = SystemClock.uptimeMillis() - initStartTimestampMillis;        nativeRecordStartTimestamp(initTimeMillis);    }}复制代码

在 startInitialization 中,主要执行了三个初始化方法 initConfig(applicationContext),initAot(applicationContext),initResources(applicationContext),最后记录了执行时间。

在 initConfig 中:

private static void initConfig(Context applicationContext) {    try {        Bundle metadata = applicationContext.getPackageManager().getApplicationInfo(applicationContext.getPackageName(), 128).metaData;        if (metadata != null) {            sAotSharedLibraryPath = metadata.getString(PUBLIC_AOT_AOT_SHARED_LIBRARY_PATH, "app.so");            sAotVmSnapshotData = metadata.getString(PUBLIC_AOT_VM_SNAPSHOT_DATA_KEY, "vm_snapshot_data");            sAotVmSnapshotInstr = metadata.getString(PUBLIC_AOT_VM_SNAPSHOT_INSTR_KEY, "vm_snapshot_instr");            sAotIsolateSnapshotData = metadata.getString(PUBLIC_AOT_ISOLATE_SNAPSHOT_DATA_KEY, "isolate_snapshot_data");            sAotIsolateSnapshotInstr = metadata.getString(PUBLIC_AOT_ISOLATE_SNAPSHOT_INSTR_KEY, "isolate_snapshot_instr");            sFlx = metadata.getString(PUBLIC_FLX_KEY, "app.flx");            sFlutterAssetsDir = metadata.getString(PUBLIC_FLUTTER_ASSETS_DIR_KEY, "flutter_assets");         }    } catch (NameNotFoundException var2) {        throw new RuntimeException(var2);    }}复制代码

在 initResources 中:

sResourceExtractor = new ResourceExtractor(applicationContext);sResourceExtractor.addResource(fromFlutterAssets(sFlx)).addResource(fromFlutterAssets(sAotVmSnapshotData)).addResource(fromFlutterAssets(sAotVmSnapshotInstr)).addResource(fromFlutterAssets(sAotIsolateSnapshotData)).addResource(fromFlutterAssets(sAotIsolateSnapshotInstr)).addResource(fromFlutterAssets("kernel_blob.bin"));if (sIsPrecompiledAsSharedLibrary) {    sResourceExtractor.addResource(sAotSharedLibraryPath);} else {    sResourceExtractor.addResource(sAotVmSnapshotData).addResource(sAotVmSnapshotInstr).addResource(sAotIsolateSnapshotData).addResource(sAotIsolateSnapshotInstr);} sResourceExtractor.start();复制代码

在 ResourceExtractor 类中,通过名字就能知道这个类是做资源提取的。把 add 的 Flutter 相关文件从 assets 目录中取出来,该类中 ExtractTask 的 doInBackground 方法中:

File dataDir = new File(PathUtils.getDataDirectory(ResourceExtractor.this.mContext))

这句话指定了资源提取的目的地,即 data/data/包名/app_flutter,如下:

如图,可以看到该目录是的访问权限是可读可写,所以理论上,我们只要把自己的 Flutter 产物下载后,从内存 copy 到这里,便能够实现代码的动态更新。

代码实现

public class FlutterUtils {    private static String TAG = "FlutterUtils.class";    private static String flutterZipName = "flutter-code.zip";    private static String fileSuffix = ".zip";    private static String zipPath = Environment.getExternalStorageDirectory().getPath() + "/k12/" + flutterZipName;    private static String targetDirPath = zipPath.replace(fileSuffix, "");    private static String targetDirDataPath = zipPath.replace(fileSuffix, "/data");    /** * Flutter 代码热更新第一步: 解压 Flutter 的压缩文件 */    public static void unZipFlutterFile() {        Log.i(TAG, "unZipFile: Start");        try {            unZipFile(zipPath, targetDirPath);            Log.i(TAG, "unZipFile: Finish");        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }    /** * Flutter 代码热更新第二步: 将 Flutter 的相关文件移动到 AppData 的相关目录,APP启动时调用 * * @param mContext 获取 AppData 目录需要 */    public static void copyDataToFlutterAssets(Context mContext) {        String appDataDirPath = PathUtils.getDataDirectory(mContext.getApplicationContext()) + File.separator;        Log.d(TAG, "copyDataToFlutterAssets-filesDirPath:" + targetDirDataPath);        Log.d(TAG, "copyDataToFlutterAssets-appDataDirPath:" + appDataDirPath);        File appDataDirFile = new File(appDataDirPath);        File filesDirFile = new File(targetDirDataPath);        File[] files = filesDirFile.listFiles();        for (File srcFile : files) {            if (srcFile.getPath().contains("isolate_snapshot_data")                || srcFile.getPath().contains("isolate_snapshot_instr")                || srcFile.getPath().contains("vm_snapshot_data")                || srcFile.getPath().contains("vm_snapshot_instr")) {                File targetFile = new File(appDataDirFile + "/" + srcFile.getName());                FileUtil.copyFileByFileChannels(srcFile, targetFile);                Log.i(TAG, "copyDataToFlutterAssets-copyFile:" + srcFile.getPath());            }        }        Log.i(TAG, "copyDataToFlutterAssets: Finish");    }    /** * 解压缩文件到指定目录 * * @param zipFileString 压缩文件路径 * @param outPathString 目标路径 * @throws Exception */    private static void unZipFile(String zipFileString, String outPathString) {        try {            ZipInputStream inZip = new ZipInputStream(new FileInputStream(zipFileString));            ZipEntry zipEntry;            String szName = "";            while ((zipEntry = inZip.getNextEntry()) != null) {                szName = zipEntry.getName();                if (zipEntry.isDirectory()) {                    szName = szName.substring(0, szName.length() - 1);                    File folder = new File(outPathString + File.separator + szName);                    folder.mkdirs();                } else {                    File file = new File(outPathString + File.separator + szName);                    if (!file.exists()) {                        Log.d(TAG, "Create the file:" + outPathString + File.separator + szName);                        file.getParentFile().mkdirs();                        file.createNewFile();                    }                    FileOutputStream out = new FileOutputStream(file);                    int len;                    byte[] buffer = new byte[1024];                    while ((len = inZip.read(buffer)) != -1) {                        out.write(buffer, 0, len);                        out.flush();                    }                    out.close();                }            }            inZip.close();        } catch (Exception e) {            Log.i(TAG,e.getMessage());            e.printStackTrace();        }    }    /** * 使用FileChannels复制文件。 * * @param source 原路径 * @param dest 目标路径 */    public static void copyFileByFileChannels(File source, File dest) {        FileChannel inputChannel = null;        FileChannel outputChannel = null;        try {            inputChannel = new FileInputStream(source).getChannel();            outputChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel();            outputChannel.transferFrom(inputChannel, 0, inputChannel.size());            refreshMedia(BaseApplication.getBaseApplication(), dest);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                inputChannel.close();                outputChannel.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }    /** * 更新媒体库 * * @param cxt * @param files */    public static void refreshMedia(Context cxt, File... files) {        for (File file : files) {            String filePath = file.getAbsolutePath();            refreshMedia(cxt, filePath);        }    }    public static void refreshMedia(Context cxt, String... filePaths) {        MediaScannerConnection.scanFile(cxt.getApplicationContext(),                                        filePaths, null,                                        null);    }}复制代码

Flutter 资源的热更新

我们的App安装到手机上后,是很难再修改 Assets 目录下的资源,所以关于资源的替换,目前的方案是使用 Flutter 的 API :Image.file() 来从存储卡中读取图片。

通常我们的 Flutter 项目中应当存有关于 App 的图片,尽量保证在热更新的时候使用已经存在的图片。

其次,我们可以使用 Image.network() 来加载网络资源的图片,如果还不能满足需求,兜底的方案就是使用 Image.file(),将资源图片放到Zip目录下一起下发,并在Flutter代码中使用 Image.file() 来加载。

  • 通过 Native 层方法拿到图片文件夹的内存地址 dataDir

  • 判断图片是否存在,存在则加载,不存在则加载已经存在的图片占位

new File(dataDir + 'hotupdate_test.png').existsSync()? Image.file(new File(dataDir + 'hotupdate_test.png')): Image.asset("images/net_error.png"),

总结

在 Flutter 代码产物替换中,因为替换的 4 个文件皆为直接加载到内存中的引擎代码,所以这部分优化空间有限。但在资源的热更新中,资源是从Assets取得,所以这里应该有更优的方案。

Flutter 的热更新意味着可以实在App的一个入口里,像 H5 一样无穷的嵌入页面,但又有和原生媲美的流畅体验。

未来 Flutter 热更新技术如果成熟,应用开发可能只需要 Android端和 IOS端实现本地业务功能模块的封装,业务和UI的代码都放在 Flutter 中,便能够真正的实现移动两端一份业务代码,并且赋予产品在不影响用户体验的情况下,拥有动态部署APP内容的能力。

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