基于 Android的 Activity插件化技术研究与实现

闫新惠

【摘要】：Android插件化是Anroid平台上的新型技术。Android平台上的软件(APP)增加新功能，传统方法可以采用手动升级APP，这样需要用户的干预，频繁的升级会导致用户体验的下降，而且对于APP不同版本的存在，运营和服务器接口维护也需要投入。采用插件化架构，可以避免手动升级APP，直接给用户新功能，用户体验和APP运营等都带来方便。

【关键词】Android；Activity插件化技术；研究；实现

1.插件化技术简介

安卓是时下最流行的移动操作系统，在智能手机操作系统中占有大部分市场份额。Android系统本身是一个丰富的生态圈，其上应用程序（APP）采用java语言，开发生成APK文件后便可以安装运行。通常开发者通过不断升级APP来完成功能扩展，采用插件化技术后，便可以免去升级，直接增加新的功能。Android的java虚拟机（Davlik/ART）本身具备读取APK文件的能力，通过动态加载APK中的类，便可实现简单的功能扩展，但是这项技术有较大局限性，无法实现Android组件（例如Activity）的扩展,也无法加载资源文件，也就无法动态生成界面。所以采用这种方法只能加载简单的java类，实现有限的动态化。Android的主要功能提供者”四大组件”（即Activity, Content Provider, Service, Broadcast Listener）是注册在APP的配置文件中，不可更改，也就不能动态替代。本文提供一种插件化技术，解决这个限制。由于Activity是四大组件的核心元素，其插件化更是重中之重，我们主要提供Activity的插件化方案。此方案主要有2种办法，一种是通过接管ActivityManager类来实现，另一种是接管Instrumentation实现。首先我们需要从整体上了解Activity的启动流程。大体上Activity可以分为2中，APP进程运行的第一个Activity和后续Activity，Android会将启动的Activity缓存，再次启动时速度会更快，所以相对第一个启动的Activity流程复杂些。按进程启动流程图如下：

1.1.Activity的启动

zygote是android的基础进程，它的主要作用就是克隆（fork）自己，然后将子进程作为APP进程运行，同时当APP进程死亡时，zygote进程也负责回收和清理资源。创建首个Activity后，Activity的主线程也就是ActivityThread，会初始化java虚拟机并执行，自此APP就运行在java环境中。

1.2.其它Activity的启动

APP运行后，其它Activity启动就简单的多了由于APP进程已经启动，无需zygote参与，SystemServer中也管理了APP的Activity栈信息，SystemServer只需检测APP的Actvitiy栈，直接请求ActivityThread创建（没有在栈中）或运行（在栈中）新的Activity即可。

2.插件化实现

Activity的启动需要在APP的Manifest.xml文件中定义，插件化技术需要避开这一点，我们需要准备一个占位的Activity，但它并不完成任何功能，功能是由插件Activity完成的，插件Activity无需注册，可以在后台静默下载，占位Activity作用就是启动插件Activity，从而完成新功能扩展。实现要点是在创建Activity的时候接管系统操作，一般有2种接管的方法，我们分别介绍。

2.1.接管ActivityManager

这个方法主要是在ActivityThread运行新的Activity时接管。运行Activity的操作由IActivityManager代理类完成，它通过AIDL和SystemServer通信，而IActivityManager对象由ActivityManagerNative的getDefault方法获取得到，这是一个单例对象，只有一个全局静态对象gDefault。我们可以通过替代此对象来完成最终目的。通过java反射技术，替换全局静态对象gDefault为我们自己的对象，这个对象需要实现IActivityManager接口，接口的实现可以由java动态代理技术完成。通过这些操作，我们在启动占位Activity时替接管系统操作，最终启动了插件Activity，插件Activity无需配置，可动态下载，从而完成APP功能插件化。在代码示例中我们固定了插件Activity，实际中可以灵活配置，通过intent传递参数给占位Activity，根据不同参数替换不同插件Activity。

2.2.Activity的生命周期

Activity的生命周期由SystemServer中的ActivityManager对象管理，我们实现了接管使插件Activity替代目标Activity，那么Activity的生命周期有影响吗？研究ActivityManager的实现代码发现，在创建完Activity后，它保存Activity的token在mToken变量中，以后ActivityManager与Activity的交互都是基于token的，与Activity的类无关，所以我们虽然替换了Activity，但是其生命周期依然保持不变。

3.结束语

本文介绍了android的插件机制，实现了在android中动态加载插件模块。详细分析了2中不同的插件实现机制。插件模块技术是构建大型软件的基础，在实际应用中，我们从网络下载模块包文件，并在运行时加载插件，取得良好效果，软件具有极好的扩充性。

【参考文献】:

［1］ 邓凡平..深入理解Android卷 1［M］.北京: 机械出版社，2011年

作者简介: 闫新惠(1974-),女（汉）,山东省泰安市人,讲师，硕士,主要研究方向为计算机应用，[e-mail]；

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