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Android热修复主流框架调研

实际需求

  1. 能解决大部分紧急修复场景。
  2. 用户无感知。冷/热启动，生效所耗时长及资源（性能），patch体积。
  3. apk无感知。对原有项目侵入性低。
以下是目前流行的四个方案：Tinker/Andfix/Robust/QQ空间
1. 微信Tinker
  • 优点
  1. 支持布局及资源文件的修改
  2. 可修改类的private方法及变量
  3. 官方称成功率挺高
  4. 可设置一些Log/reporter/exceptionHandler进行补丁加载结果的干预。定制化程度高。
  5. 支持混淆及多渠道打包
  6. Dalvik全量合成新的Dex，那样既不出现Art地址错乱的问题，在Dalvik也无须插桩，解决了插桩带来的性能损耗；Art平台合成small dex，解决了全量合成方案占用Rom体积大, OTA升级以及Android N的问题；有效防止了qq空间导致的加载效率下降问题，但是打开时很耗资源。
  7. 大部分情况下补丁仅仅1-20K,解决由于补丁包可能过大的问题；
  8. Tinker目前维护团队是3人，一直有更新。Andfix从去年年底没更新过。
  • 缺点
  1. 不支持即时生效；
  2. 需要给应用开启新的进程才能进行合并，并且很容易因为内存消耗等原因合并失败；
  3. 合并时占用额外磁盘空间，对于多DEX的应用来说，如果修改了多个DEX文件，就需要下发多个patch.dex与对应的classes.dex进行合并操作时，这种情况会更严重。
  • 不足
  1. Tinker库中不能修改的类一共有26个，即com.tencent.tinker.loader.*类。加上Appliction类，只有26个类是无法通过Tinker来修改的。支持ApplicationLike代理类的修改。
  2. 生效时间需要13秒左右（估计是合成dex的时间），第一次加载成功后可选择是否立即自动杀掉应用。
官方说法
由于原理与系统限制，Tinker有以下已知问题：
1.Tinker不支持修改AndroidManifest.xml，Tinker不支持新增四大组件；
2.由于Google Play的开发者条款限制，不建议在GP渠道动态更新代码；
3.在Android N上，补丁对应用启动时间有轻微的影响；
4.不支持部分三星android-21机型，加载补丁时会主动抛出"TinkerRuntimeException:checkDexInstall failed"；
5.对于资源替换，不支持修改remoteView。例如transition动画，notification icon以及桌面图标。
  • 使用提示
  1. 补丁升级

    Android热修复主流框架调研
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    补丁升级
  2. 优化冷启动的体验
    为了加快补丁应用同时保持用户体验，在SampleResultService.java在应用退入后台或手机灭屏时，才杀掉进程。你也可以在杀掉进程前，直接通过发送broadcast或serviceIntent的方式尽快的重启进程。
2. 阿里andfix
  • 优点
  1. 即时生效；
  2. 不侵入打包, 性能无损耗；
  3. 应用广，兼容性问题不大。
  • 缺点
  1. 成功率在50%左右。
  2. 不支持新增类方法/字段，以及修改方法，也不支持对资源的替换。
  3. 未来维护性低。
  • 原理
    底层替换方案是在已经加载了的类中直接替换掉原有方法，是在原有类的基础上进行修改的。因而无法实现对原有类进行方法和字段的增减，这样将破坏原有类的结构。
    主要是修改虚拟机方法实体的具体字段，运行时在Native修改Filed指针的方式，实现方法的替换
  • 流程
    1.app初始化时加载当前版本下的所有apatch文件。
    2.通过注解获取到补丁文件的补丁方法。
    3.通过反射获取对应的bugMethd.
    4.通过c++层，拿到库文件句柄，并得到对应文件的class对象，得到新旧方法的指针，最后将新方法指针指向目标方。
    备注： 在加载类时跳过了类装载过程直接设置为初始化完毕，所以不支持新增静态变量和方法。
  • 使用说明
    如果之前版本存在bug，并且添加过对应的bug补丁的，再次升级的需要把bug修复，此时需要将init中对应的版本号也需要升级，不然会加载之前存放在data中的补丁文件。
  • 修复能力
Android热修复主流框架调研
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  • 补丁注意事项
    1.如果之前版本存在bug，并且添加过对应的bug补丁的，再次升级的需要把bug修复，此时需要将init中对应的版本号也需要升级，不然会加载之前存放在data中的补丁文件。
    2.一个补丁文件可以修复多个bug。
    3.如果一个版本第一次加载了补丁，第二次修改另外一个bug，补丁仍然是相同的名字，那么此次新添加的补丁将无效就需要删除之前的补丁。但是可以同时存在多个不一样名字的补丁，并且加载按照时间顺序来加载。
3. 美团Robust
  • 优点
    兼容性高，未反射注入，实时生效。
  • 缺点
  1. 原来能被ProGuard内联的函数不能被内联了，所以可能导致方法数的增加，原来没超过65536但是后面可能就操作了65536限制，同时apk的体积也会一定程度的增大；
  2. so和资源的替换暂时不支持；
  3. 侵入式打包。在编译阶段有插件侵入了产品代码，对运行效率、方法数、包体积还是产生了一些副作用。这也是我们下一步努力的方向。
4. QQ空间
  • 优点
    兼容性高。实现更加友好的类替换。（不太懂实现手段）
  • 缺点
  1. 不支持实时生效；
  2. davilk下类加载性能问题；
  3. art下补丁包包很大；
  4. 侵入式打包。采用插桩的方式给所有类插入不会真正运行的代码，防止类打上 preverify 标志。
【Android热修复主流框架调研】Sophix及热修复原理可查阅
Sophix及热修复原理介绍

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