探究 Android Studio 3.5 新增的 Apply Changes 功能。

Instant Run

  • 构建过程动手脚
  • Apk 里藏私货
  • 自定义 ClassLoader 热部署
  • 兼容性一般

Instant Run

Apply Changes

  • 不关心构建过程，只对 apk 做 diff
  • 基于 JVMTI，需要 Android O+

基本流程

  1. 对设备上安装的 apk 与新 apk 做 diff
  2. 将 diff 推到设备上并应用改动

改动类型支持

  1. 仅 res/assets 改动：应用改动的资源，重启 Activity
  2. 仅 dex 改动：改动不能影响对象的内存布局，基于 JVMTI 进行类级别的 hot swap
  3. 资源改动 + dex 改动
  4. 其他改动：不支持

增量更新流程

  1. 解析新 apk 的 zip entries
  2. 拉取已安装的 apk 的 zip entries
  3. 对以上两个列表做 diff，得出变更文件的列表
  4. 根据文件列表 diff 验证是否支持 apply changes（是否改动 dex，资源之外的内容）
  5. 根据 diff 计算（粒度为 zip entry 级别）dirty map，生成 instructions & patch。注意这里不需要全量拉取已安装的 apk。
patchold apkdirtydirtypatch
  1. deltaPreInstall：adb 调用 cmd package install-create 创建 session，install-write 写入 instructions & patch 数据。
  2. 对 dex （里的类）进行 diff，得到需要 swap 的类列表。这里注意两点：
    （1）类的 diff 只用比较 checksum
    （2）dex 里类的信息其实是从数据库取的（预先写进去的）而非拉取设备上的 dex， ( >﹏<。)～ 这个问题卡了我好久，其实流程图上有写。
  3. Swap！adb 调用 installer 执行 swap
  4. Commit install

flow

zip

Swap & JVMTI Agent

  1. installer 进程开启一个 socket server
  2. 通过 cmd activity attach-agent <PROCESS> <FILE> attach agent 到指定进程
  3. Attach 成功后，agent 通过 socket 从 installer 读取数据
  4. InstrumentApplication：
    1. SetEventCallbacks：callbacks.ClassFileLoadHook = Agent_ClassFileLoadHook
    2. 加载 instrumentation jar 包
    3. RetransformClasses，触发前面设置的 ClassFileLoadHook：Hook ActivityThread.handleDispatchPackageBroadcast()，更新资源。
  5. HotSwap：RedefineClasses

代码结构

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agent/      JVMTI agent 实现，编译成 so 文件，拷贝到 app 的 data 目录下，通过 JVMTI attach 到对应的进程上。
bench.sh
common/
deployer/   Android Studio 端操作流程逻辑
installer/  编译成二进制可执行文件，安装 apk 时会被 push 到 /data/local/tmp/.studio/bin/installer，跑在设备端，由 Android Studio 通过 adb 调用。目前支持三个操作：`dump`，`swap`，`deltapreinstall`。
proto/      PB 定义
summary.py
test/

核心逻辑可以参考 deployer/src/main/java/com/android/tools/deployer/Deployer.java 的 swap 方法，十分清晰。

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// Get the list of files from the local apks
// Get the list of files from the installed app
// Calculate the difference between them
// Push the apks to device and get the remote paths
// Verify the changes are swappable and get only the dexes that we can change
// Compare the local vs remote dex files.
// Do the swap
// Update the database with the entire new apk.
// Wait only for swap to finish