Replugin 全面解析（3）

上一篇分析中我们分析了Replugin框架Host端的一些核心概念，还梳理了Activity启动的流程，但是有两个重要部分没有提及或者详细讲述，那就是Plugin的加载过程，Plugin端的初始化，所以本篇会重点看看这两个方面的内容。

目录

  • Plugin加载的详细过程
  • Plugin端初始化
  • Plugin中启动Activity

Plugin加载的详细过程

要讲解这个过程，我们得从Plugin.doLoad函数开始，在上一篇分析中其实已经提到过，只是当时并没有分析它的细节。这个函数做了三件事情：

  • 释放插件文件到相应的目录，比如so库，dex文件
  • 加载dex文件，比如组件信息，组件属性，资源等
  • 要运行Plugin，还需要初始化Plugin的运行环境

释放文件这一步很简单，就是将APK包打开以后将相应的文件放到不同的目录中，有兴趣的同学可以取跟以下代码，这里就不赘述了。

来看看dex文件的加载，这是通过Loader.loadDex函数实现的。这个方法比较长，我们拆开来看。

第一步，获取PackageInfo并缓存插件相关的信息，比如组件，组件属性，资源等，下次就可以直接从缓存中读取。

if (mPackageInfo == null) {
    // 通过PackageManager获取PackageInfo
    mPackageInfo = pm.getPackageArchiveInfo(mPath,
            PackageManager.GET_ACTIVITIES | PackageManager.GET_SERVICES | PackageManager.GET_PROVIDERS | PackageManager.GET_RECEIVERS | PackageManager.GET_META_DATA);
    ......
    // 添加针对SO库的加载
    PluginInfo pi = mPluginObj.mInfo;
    File ld = pi.getNativeLibsDir();
    mPackageInfo.applicationInfo.nativeLibraryDir = ld.getAbsolutePath();
    // 缓存表: pkgName -> pluginName
    synchronized (Plugin.PKG_NAME_2_PLUGIN_NAME) {
        Plugin.PKG_NAME_2_PLUGIN_NAME.put(mPackageInfo.packageName, mPluginName);
    }
    // 缓存表: pluginName -> fileName
    synchronized (Plugin.PLUGIN_NAME_2_FILENAME) {
        Plugin.PLUGIN_NAME_2_FILENAME.put(mPluginName, mPath);
    }
    // 缓存表: fileName -> PackageInfo
    synchronized (Plugin.FILENAME_2_PACKAGE_INFO) {
        Plugin.FILENAME_2_PACKAGE_INFO.put(mPath, new WeakReference<PackageInfo>(mPackageInfo));
    }
}

第二步，解析组件信息，注册Plugin的Manifest中声明的BroadcastReceiver。

if (mComponents == null) {
    mComponents = new ComponentList(mPackageInfo, mPath, mPluginObj.mInfo);
    // 动态注册插件中声明的 receiver
    regReceivers();
    // 缓存表Components
    synchronized (Plugin.FILENAME_2_COMPONENT_LIST) {
        Plugin.FILENAME_2_COMPONENT_LIST.put(mPath, new WeakReference<>(mComponents));
    }
    ......
}

这一步用到了ComponentList类，在它的构造函数中完成了对Plugin的Manifest文件的解析，调用的是Minifestparser类。有兴趣的同学可以跟一跟这里的代码，并不复杂。读取到Manifest文件以后，使用ManifestParser.INS.parse函数调用XmlHandler解析，把解析以后的信息缓存到ManifestParser中。

public void parse(PluginInfo pli, String manifestStr) {
    XmlHandler handler = parseManifest(manifestStr);

    Map<String, List<IntentFilter>> activityFilterMap = new HashMap<>();
    putToMap(mPluginActivityInfoMap, activityFilterMap, pli);
    parseComponent(pli.getName(), activityFilterMap, handler.getActivities(), mActivityActionPluginsMap);

    Map<String, List<IntentFilter>> serviceFilterMap = new HashMap<>();
    putToMap(mPluginServiceInfoMap, serviceFilterMap, pli);
    parseComponent(pli.getName(), serviceFilterMap, handler.getServices(), mServiceActionPluginsMap);

    Map<String, List<IntentFilter>> receiverFilterMap = new HashMap<>();
    putToMap(mPluginReceiverInfoMap, receiverFilterMap, pli);
    parseComponent(pli.getName(), receiverFilterMap, handler.getReceivers(), null);
}

第三步，获取Plugin的资源，先查找缓存，如果找不到就通过PackageManager创建Resources对象，但这里做了一个多余的赋值操作是为了修复一个BUG，不必在意。最后将资源对象缓存下来。

mPkgResources = Plugin.queryCachedResources(mPath);
if (mPkgResources == null) {
    try {
        if (BuildConfig.DEBUG) {
            // 如果是Debug模式的话，防止与Instant Run冲突，资源重新New一个
            Resources r = pm.getResourcesForApplication(mPackageInfo.applicationInfo);
            mPkgResources = new Resources(r.getAssets(), r.getDisplayMetrics(), r.getConfiguration());
        } else {
            mPkgResources = pm.getResourcesForApplication(mPackageInfo.applicationInfo);
        }
    } catch (NameNotFoundException e) {
        return false;
    }
    // 缓存Resources
    synchronized (Plugin.FILENAME_2_RESOURCES) {
        Plugin.FILENAME_2_RESOURCES.put(mPath, new WeakReference<>(mPkgResources));
    }
}

第四步，注意咯，这里就是创建Plugin的PluginDexClassLoader的地方，将它缓存起来，不必每次都创建一个新的。

if (mClassLoader == null) {
    String out = mPluginObj.mInfo.getDexParentDir().getPath();
    ......
    String soDir = mPackageInfo.applicationInfo.nativeLibraryDir;
    // 创建PluginDexClassLoader对象
    mClassLoader = RePlugin.getConfig().getCallbacks().createPluginClassLoader(mPath, out, soDir, parent);   
    ......
    synchronized (Plugin.FILENAME_2_DEX) {
        Plugin.FILENAME_2_DEX.put(mPath, new WeakReference<>(mClassLoader)); // 缓存ClassLoader
    }
}

第五步， 为Plugin创建一个全局的PluginContext，并用上面创建的ClassLoader以及Resources作为参数。而这个PluginContext对象会被赋值给Plugin的Application对象（后面会讲到）。其实每一个Plugin的Activity都会创建一个PluginContext对象，并使用相同的ClassLoader和Resources，因此在Plugin中就可以加载相关的类和使用资源了，跟原生程序一样。

mPkgContext = new PluginContext(mContext, android.R.style.Theme, mClassLoader, mPkgResources, mPluginName, this);

到这里，Plugin的加载就算是全部完成了！

Plugin端初始化

Dex文件加载完成以后，要运行Plugin还需要初始化Plugin的运行环境相关的类，在Plugin.doLoad的最后阶段调用了loadEntryLocked函数，这个函数负责初始化Plugin的运行环境。

private boolean loadEntryLocked(PluginCommImpl manager) {
    if (mDummyPlugin) {
        ......
    } else {
        ......
        } else if (mLoader.loadEntryMethod3()) {  // 通过反射拿到Entry的create函数
            if (!mLoader.invoke2(manager)) {
                return false;
            }
        } else {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

Loader.loadEntryMethod3通过反射将Plugin中的Entry类的create函数对象得到并保存在mCreateMethod2中。注意这里的mClassLoader是插件的PluginDexClassLoader，所以才能得到插件中的类。

final boolean loadEntryMethod3() {
    try {
        String className = Factory.REPLUGIN_LIBRARY_ENTRY_PACKAGE_PREFIX + "." + Factory.PLUGIN_ENTRY_CLASS_NAME;
        Class<?> c = mClassLoader.loadClass(className);
        mCreateMethod2 = c.getDeclaredMethod(Factory.PLUGIN_ENTRY_EXPORT_METHOD_NAME, Factory.PLUGIN_ENTRY_EXPORT_METHOD2_PARAMS);
    } catch (Throwable e) {
    }
    return mCreateMethod2 != null;
}

接着Loader.invoke2函数会用反射的方式调用上面拿到的create函数。

final boolean invoke2(PluginCommImpl x) {
    try {
        IBinder manager = null;
        final ClassLoader classLoader = getClass().getClassLoader();
        IBinder b = (IBinder) mCreateMethod2.invoke(null, mPkgContext, classLoader, manager);   // 调用create函数
        ......
        mBinderPlugin = new ProxyPlugin(b);
        mPlugin = mBinderPlugin;
    } catch (Throwable e) {
        return false;
    }
    return true;
}

注意，这里我们将会进入到Plugin端的代码中，来看看Entry.create做了什么。这里有一个参数是ClassLoader，这个ClassLoader是Host中的RepluginClassLoader，有了它，Plugin才能找到Host当中的类并调用这些类的方法。

public static final IBinder create(Context context, ClassLoader cl, IBinder manager) {
    RePluginFramework.init(cl); // 初始化一些类，这些类用于调用Host中类的方法
    RePluginEnv.init(context, cl, manager);

    return new IPlugin.Stub() {
        @Override
        public IBinder query(String name) throws RemoteException {
            return RePluginServiceManager.getInstance().getService(name);
        }
    };
}

这里RepluginFramework.init初始化了一些代理类，这些代理类可以在Plugin中调用Host中的函数。

private static boolean initLocked(ClassLoader cl) {
        ......
        try {
            RePluginInternal.ProxyRePluginInternalVar.initLocked(cl);
            RePlugin.ProxyRePluginVar.initLocked(cl);
            PluginLocalBroadcastManager.ProxyLocalBroadcastManagerVar.initLocked(cl);
            PluginProviderClient.ProxyRePluginProviderClientVar.initLocked(cl);
            PluginServiceClient.ProxyRePluginServiceClientVar.initLocked(cl);
            IPC.ProxyIPCVar.initLocked(cl);

            mHostInitialized = true;

        } catch (final Throwable e) {
        }
        return mHostInitialized;
    }

我们拿RePlugin.ProxyRePluginVar.initLocked作为例子来讲解。这里还是通过反射，在Plugin中去获取Host中Replugin的相关方法并保存在一系列的MethodInvoker对象中，比如Replugin.install，Replugin.preload，Replugin.startActivity等。

static void initLocked(final ClassLoader classLoader) {
        // 初始化Replugin的相关方法
        final String rePlugin = "com.qihoo360.replugin.RePlugin";
        install = new MethodInvoker(classLoader, rePlugin, "install", new Class<?>[]{String.class});
        preload = new MethodInvoker(classLoader, rePlugin, "preload", new Class<?>[]{String.class});
        ......
        startActivity = new MethodInvoker(classLoader, rePlugin, "startActivity", new Class<?>[]{Context.class, Intent.class});
        startActivity2 = new MethodInvoker(classLoader, rePlugin, "startActivity", new Class<?>[]{Context.class, Intent.class, String.class, String.class});
       ......
    }
}

当我们在Plugin中使用Replugin.startActivity时，实际上是通过MethodInvoker.call函数去执行Host中Replugin对应的startActivity函数。所以Plugin中的Replugin类的实现就只是一个空壳代理而已，你可以看到它的实现如下：

public static boolean startActivity(Context context, Intent intent) {
        if (!RePluginFramework.mHostInitialized) {
            return false;
        }
        try {  // 用反射的方式调用Host中Replugin的startActivity函数来启动Activity
            Object obj = ProxyRePluginVar.startActivity.call(null, context, intent);
            if (obj != null) {
                return (Boolean) obj;
            }
        } catch (Exception e) {
            if (LogDebug.LOG) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return false;
    }

看到这里，你就跟上一篇中 插件Activity启动流程 这一节连起来啦！

插件中启动Activity

Android中Activity和Context都有startActivity函数，为了在插件中能正常启动Activity，我们要将这些函数都屏蔽掉，转而使用Replugin提供的startActivity。

为什么一定要用Replugin提供startActivity方法呢？因为我们插件的组件在Host的Manifest中是没有声明的，

只能通过坑位来启动，而启动坑位的动作只能在Host中完成。

Replugin是怎么做的呢？来看看吧。

将官方Demo中的插件APK反编译出来，会发现所有继承了Activity的类都被强制修改成继承PluginActivity，这个工作是由replugin-plugin-gradle在编译阶段完成的。

实际上在replugin-plugin-lib中的com.qihoo360.replugin.loader.a包中，你可以找到更多的Activity关的类。

首先PluginActivity重写了startActivity函数，并在其中通过反射调用Host中的Replugin.startActivity函数，这样就能做到在插件中启动Activity了。这里的反射调用指的就是调用前面讲过的RePlugin.ProxyRePluginVar类在初始化时得到的函数。

public void startActivity(Intent intent) {
    if (RePluginInternal.startActivity(this, intent)) {
        return;
    }
    super.startActivity(intent);
}

然后，PluginActivity重写了attachBaseContext函数，同样在代理类中通过反射调用Host中Factory2.createActivityContext函数创建一个PluginContext对象，并用这个对象替换掉原生的Context对象。

protected void attachBaseContext(Context newBase) {
    newBase = RePluginInternal.createActivityContext(this, newBase); //创建PluginContext对象
    super.attachBaseContext(newBase); //替换原生的Context
}

那么这个PluginContext又做了什么呢？原来PluginContext也重写了startActivity函数，并且在其中调用了Factory2.startActivity函数，接着又会调用PluginLibraryInternalProxy.startActivity。后面的事情如果读过第一篇分析文章，你应该都知道啦！

@Override
public void startActivity(Intent intent) {
    if (!Factory2.startActivity(this, intent)) { 
        if (mContextInjector != null) {
            mContextInjector.startActivityBefore(intent);
        }
        super.startActivity(intent);
        if (mContextInjector != null) {
            mContextInjector.startActivityAfter(intent);
        }
    }
}

到这里，你无论是使用getContext().startActivity还是直接在Activity中使用startActivity都会走Replugin的启动流程。但是事情并没有完，还有一个地方需要修改，那就是Application中的Context。

PluginApplicationClient为插件创建了Application对象，在PluginApplicationClient.callAttachBaseContext函数中通过反射调用Applicaiton.attach函数，用一个PluginContext对象替换掉原来的Context对象。

这里的PluginContext对象就是在前面讲到的Dex加载过程中创建的，作为Plugin的全局Context。

public void callAttachBaseContext(Context c) {
    try {
        sAttachBaseContextMethod.setAccessible(true);   
        sAttachBaseContextMethod.invoke(mApplication, c);  // 将PluginContext对象传递给Application对象
    } catch (Throwable e) {
        if (BuildConfig.DEBUG) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

OK，到这里我们在插件中就能正常的使用Replugin的启动流程在插件中启动Activity了！！！

注意

实际上在Plugin中调用getApplication获取到的是Host的Application对象，因为别忘了我们是利用坑位原理运行插件组件的，所以在插件中我们用到的都是Host的Application。但是万一Plugin的Application中有客户定制的任何动作要完成呢？所以在加载 Plugin之后，Host也会通过反射创建Plugin的Application对象，并反射调用它的attach和create函数。

Plugin.load

final boolean load(int load, boolean useCache) {
   PluginInfo info = mInfo;
   boolean rc = loadLocked(load, useCache); //Plugin加载完成

   if (load == LOAD_APP && rc) {
       callApp();   // 关于Plugin的Application的操作都在这里了
   }
     ......
   return rc;
}

Plugin.callAppLocked

private void callAppLocked() {
    // 获取并调用Application的几个核心方法
    if (!mDummyPlugin) {
          ......
        mApplicationClient = PluginApplicationClient.getOrCreate(
                mInfo.getName(), mLoader.mClassLoader, mLoader.mComponents, mLoader.mPluginObj.mInfo);  // 创建Plugin的Appication对象

        if (mApplicationClient != null) { // 调用Application.attach
            mApplicationClient.callAttachBaseContext(mLoader.mPkgContext);
            mApplicationClient.callOnCreate(); //调用Application.onCreate
        }
    } else {
    }
}

总结：

通过这两篇文章，我们总结一下一个插件Activity启动的流程大致是：

  • 加载目标Activity信息

    开始查找Activity信息 —> 找到对应的Pugin信息 —> 解压APK文件 —> 加载Dex文件内容 —> 创建Application对象 —> 创建Entry对象初始化Plugin环境

  • 寻找坑位

    查找坑位 —> 将目标Activity与找到的坑位以ActivityState的形式缓存在PluginContainers中 —> 启动坑位Activity —> 系统调用RepluginClassLoader —> 调用PluginDexClassLoader加载坑位Activity类 —> 通过PluginContainers找到坑位对应的目标Activity类 —> 系统调用PluginActivity的attachBaseContext函数 —> 创建PluginContext对象并替换 —> 目标Activity的正常启动流程（onCreate，onStart，onResume.....)

    ​

如果你已经读完了这两篇分析文章，但还没有将Replugin的里面如此多的类的关系理清楚，那么下面这张图也许可以帮到你。不过这张图目前还不完整，只针对目前已经讲到的部分，后面会逐渐补全。

replugin_1.jpg

绿色的部分是replugin-plugin-lib，蓝色和红色部分都是是replugin-host-lib包中的类，但是蓝色部分是运行在UI进程中，而红色部分是运行在Persistent进程中。

绿色部分和蓝色部分之间的调用都是通过反射来实现的，所以用类虚线箭头，同样蓝色部分和红色部分是通过Binder进程间通信机制来调用的，也用虚线箭头表示。

下一篇Replugin 全面解析 (4)我们会讲解Service以及进程相关内容！

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