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安卓热修系列-插件资源冲突解决方案

作者

大家好,我叫小鑫,也可以叫我蜡笔小鑫😊;

本人17年毕业于中山大学,于2018年7月加入37手游安卓团队,曾经就职于久邦数码担任安卓开发工程师;

目前是37手游安卓团队的海外负责人,负责相关业务开发;同时兼顾一些基础建设相关工作。

背景

在做插件化过程中,宿主需要用到插件的资源,涉及到加载插件的资源;

因为插件是以apk的方式存在的,所以插件的ID和宿主的ID可能导致重复;

为了解决这个问题,需要把插件的资源ID重新排一遍,才给宿主加载和使用。

资源加载

Android项目中的资源常规是通过R文件来索引的。打包的时候aapt将工程中的资源名与id在R文件中映射起来。使用资源时是通过Resources获取的,如:

resources.getDrawable(xxxid)
复制代码

那么怎么加载插件中的资源呢?先看Resources的构造方法:

public Resources(AssetManager assetManager, DisplayMetrics metrics, Configuration config) {
}
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Resources的初始化依赖:AssetManager,DisplayMetrics和Configuration。

在AssetManager中有一个方法

public int addAssetPath(String path)
复制代码

该方法可用于AssetManager增加外部资源,但是AssetManager中该方法不对外公开,需要反射调用,代码大概如下:

val method = AssetManager::class.java.getDeclaredMethod("addAssetPath", String::class.java)
method.isAccessible = true
method.invoke(hostAssetManager, apk)
复制代码

资源冲突方案

经过上述的处理后,插件的资源和宿主的资源是混合再一起的,因为所有的资源索引不做处理时都是以0x7faabbbb格式按顺序生成的。所以会存在插件资源ID和宿主资源ID冲突的情况(注意:资源索引共四个字节32位,第一个字节代表PackgeID,第二个字节代表TypeID,后两个字节代表资源值)

怎么解决冲突呢?有几种方案:

方案一:资源隔离

资源隔离就是宿主和插件使用不同的Resources对象,这样使用的资源文件不同,不存在冲突。代码调整如下:

//通过反射生成一个新的AssetManager实例
val am = AssetManager.class.newInstance()
//添加资源
val method = AssetManager::class.java.getDeclaredMethod("addAssetPath", String::class.java)
method.isAccessible = true
method.invoke(am, apk)
//生成新的Resources对象
val pluginResources = Resources(am, hostResources.displayMetrics, hostResources.configuration)
复制代码

插件使用这个PluginResources。但是这里会有一些缺点:

1、宿主和插件的资源无法共享,使用起来不太方便

2、PluginResouces中不包含系统资源,在某些用到系统资源的场景会报错。如:加载前端页面,使用select标签时会使用到系统的一些资源

3、某些业务场景下,插件的Resources和宿主的Resources需要用同一个。如:游戏发行sdk,sdk相关界面非activity,使用到的Resources是游戏研发方activity(在宿主中)。

方案二:修改资源id

修改资源id,当前常用的方案有:

方案1:Android的资源id是aapt生成的,修改aapt,让插件中的资源id不从0x7f开始,比如从0x6f开始

方案2:生成插件apk后,修改插件apk中resources.arsc文件。resources.arsc文件是有固定格式的文件

可通过解析该文件修改资源索引值。但是存在一定缺陷:

1、修改难度较大,需要了解resources.arsc格式

2、只修改resources.arsc是不够的,因为代码中使用的是R类,还同时需要修改代码中的值;

备注:虽然改起来麻烦,但是还是有大神搞定了的,具体戳这里>>>

方案3:通过反编译修改插件中的public.xml文件中的索引值,以及修改smali中的R类值

public.xml这个文件是哪来的?

该文件是apktool在反编译apk时,根据apk包中的resources.arsc文件生成。 没看过resource.arsc? (自己拖个apk到IDE看吧)

public.xml有什么作用

publc.xml是aapt在打包资源时用来固定资源id的,如果资源在public.xml中有对应的id了,那么打包资源时就用已经有的id。

public.xml中的id的格式

共四个字节32位,第一个字节代表PackgeID,第二个字节代表TypeID,后两个字节代表资源值

通常系统资源PackageID是01,而我们自己的资源PackageID是7f

TypeID,比如attr为01,string为02。但是并不固定,并不一定attr就是01。但是在public.xml中,同类型的该字节一定是一样的,否则回编译会失败。

R类

R类这里有个知识点,library模块中生成的R类中的成员的值不是常量,不带final。app模块生成的R类的值是常量值。而常量值在java编译时会被优化,最终代码中输出的就是常量值,而不是R.id.xxx这样。而library的因为是变量,不会被优化,代码中会保留R.id.xxx

R类和public.xml的关系

从本质上讲,其实并没有啥关系。但是由于在代码中我们会使用R.id去查找资源,这就关联上了。如果都用getIdentifier的方式先获取id,那把R类删了也没事。

public.xml打包后对应的就是resources.arsc中的值,而资源值生成Java类,这个类就是R类。也就是说平时使用R类,就是用里面的索引值去到resources.arsc中找到对应资源位置,再去加载。

修改步骤如下:

1、反编译插件apk

2、修改public.xml,将0x7faabbbb中的aa的值调高,比如0x7f010001→0x7f510001,因为第二个字节是TypeID,是按顺序增加的,而这个type实际上是没有多少的。修改成比较大的值后就不会冲突了。 (具体修改可参考提供代码中的PublicXmlBean类实现)

3、修改R$x.smali的值,反编译后R类就是一些smali代码,扫描smali代码,将其中的值也都按同样的规则增大。这样R类和resources.arsc依旧是对应的,代码中的R类正常。但是这里需要注意的是application模块的R类由于是final常量值,会被处理成常量。这种情况下修改R类其实不会有作用。而library的情况则可以。因此需要将涉及到R的代码及资源文件下沉为library模块依赖。

4、回编译,得到修改资源索引后的插件

代码戳这里>>>

源码工程简介

概要

程序入口

插件生成小tips

插件源码工程中的插件apk结构(也就是plugin.apk):

实际代码下沉为resmodule作为library模块,app模块中并无实际功能,仅仅作为application模块引用library,这样就可以输出我们的插件plugin.apk。 这样做的目的上面有说,其实就是避免我们的代码等在app模块,被弄成常量了。

效果

用工具修改前的R.layout.activity_main的值为2131296284,转换为16进制为0x7f09001c

用工具修改后再次查看R.layout.activity_main的值为2136539164,即0x7f59001c

总结

本文介绍了插件资源加载的多种方案,可以按照自己的使用场景以及团队技术能力选择合适的方案