Android应用插件式开发解决方法[转]
一、现实需求描述
一般的，一个Android应用在开发到了一定阶段以后，功能模块将会越来越多，APK安装包也越来越大，用户在使用过程中也没有办法选择性的加载自己需要的功能模块。此时可能就需要考虑如何分拆整个应用了。
二、解决方案提出
一般有两种方式，一种是将应用按照功能分拆成多个应用，用户需要哪个就下载哪个，都需要就都下载。应用之间，可以在代码层面做一定的关联，以共享部分信息。另一种方式，类似于其他平台插件的方式，用户可以在主应用中可以选择性的下载需要的插件，不需要该功能，则不需要下载。
第一种方式，只需要开发多个应用就够了。第二种方式稍微复杂，需要做很多额外的工作。这里我们简单讨论第二种方式的大致实现方法。
三、实现方法概述
有人可能会想到，是否可以像其他平台那样，下载一个类似于dll文件，或者jar包，就能自动识别并且加载该功能？可惜的是，在Android平台上是不允许直接动态加载jar包的，作者也没有想到类似办法。所以，想实现这种功能，还是要以独立APK的方式来加载。和第一种方式不同的是，从设计的角度，具体的插件是没有独立运行的入口的，也不允许有桌面图标存在，必须从主应用中打开，关闭后回到主应用（插件既然是APK，它安装完怎么会没有入口？怎么会没有桌面图标？QQ的跑酷等游戏不就是插件？不是就有图标入口？）。从用户的角度看，可以在应用中加载需要的功能并且使用，也就类似于其他平台插件的方式了。
为了实现这种方式，从设计的角度，就需要考虑清楚哪些功能作为独立的插件提供给用户，这里不再详述。下面从开发的角度说明大致需要做的工作。
Ø 主应用中需要开发的框架功能：
识别具体的插件是否已经安装（根据插件的package名）
如果已经安装要判断是否需要升级（服务器端获取最新的版本和本地的比较）
下载并且安装（或者升级）插件
卸载该插件
Ø 插件APK开发中需要注意的事项：
Manifest文件中不要提供启动的入口
Ø 主应用和插件之间交互的提示：
最好是使用相同的android:sharedUserId，插件可以方便的获取主应用的资源、数据库等等。
主应用可以以Intent方式启动具体的插件，同时带入Map类型参数或者json串参数，在插件APK中解析具体参数，实现业务逻辑。
三、其他说明
本博客内容并没有具体说明如何去实现，没有代码级别的说明。但是通过上面介绍的方式，开发者基本已经可以理解如何实现插件式的Android应用了。具体的，在开发过程中可能还会遇到很多问题，需要开发者自己摸索和完善。
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框架已经放出：
在android的项目开发中，都会遇到后期功能拓展增强与主程序代码变更的现实矛盾，也就是程序的灵活度。
由于linux平台的安全机制，再加上dalvik的特殊机制，各种权限壁垒，使得开发一个灵活多变的程序，变得比较困难，不像pc平台下那么容易。
瞅瞅elipse的插件，瞅瞅360的插件，在android下，我们一开始很难写好一个主程序，然后通过插件机制来应对以后的功能拓展，于是程序变得不那么灵活多变了。
比如一款android下的安全软件，新版本增加了一个功能，如短信拦截，往往会因为一个模块的增加，而重新编译一个apk包，这样周而复始，哪怕只增加50kb的功能代码，用户也需要升级一个完整的apk，往往是5~6M的体积。
最近思来想去，想到一个方法，既然tencent qq在android下面可以以apk的形式来换皮肤，这资源文件的拓展都可以这样简便的搞，为何功能性的拓展就不可以？
想出来了两种解决方案。
先来说说第一种。
demo下载在最后
先说分析思路。
android下，默认的情况是，每个apk相互独立的，基本上每个应用都是一个dalvik虚拟机，都有一个uid，再配合上linux本身的权限机制，使得apk互通很难直接进行。但作为一个独立应用的集成，不管多少个apk，都可以并为一个单独的dalvik虚拟机，直观的反映给开发人员就是在shell下列出进程，那几个apk同时加载后，会一个进程存在。
这主要就是工程的清单文件 Mainfest中配置了，只需要一句话，以我的测试demo为例：
....
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="org.igeek.plugintest.main"
<!-- 就是这句关键代码 -->
android:sharedUserId="org.igeek.plugintest"
android:versionCode="1"
android:versionName="1.0">
.....
在上面的代码中，android:sharedUserId是指共用一个uid，也就是，凡是这个属性相同的工程，都会共用同一个uid，这样，权限壁垒就消除了，dalvik也会融合为一个，可以测试一下，写几个工程，没有这个属性和有这个属性的情况下，同时运行，在列出当前进程，就直观的说明了。
程序拓展的插件化，当然需要一个主程序，主程序是实现基本功能，以及UI，还有插件的检索以及插件的调用。
这里贴出我demo中的主activity代码：
1 public class AndoirdpluginActivity extends ActivityGroup implements OnClickListener ,OnScrollCompleteListener{
2 private LinearLayout llMainLayout;
3
4 //workspace，看看luncher的源码，这个就是桌面那个多屏的实现
5 private WorkSpace wkMain;
6 private Button btnFindPlugins;
7 private CheckBox chbAttachMain;
8
9 private LocalActivityManager m_ActivityManager;
10
11 //这个bean的集合，就相当于插件的描述集合
12 //每个bean也就是一个插件的各种描述
13 private List<PluginBean> plugins;
14
15 @Override
16 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
17 super.onCreate(savedInstanceState);
18 setContentView(R.layout.main);
19
20 llMainLayout=(LinearLayout) findViewById(R.id.main_llMainLayout);
21 wkMain=(WorkSpace) findViewById(R.id.main_wkMain);
22 btnFindPlugins=(Button) findViewById(R.id.main_btnFindPlugins);
23 chbAttachMain=(CheckBox) findViewById(R.id.main_chbAttachMain);
24
25 m_ActivityManager = getLocalActivityManager();
26
27 wkMain.setOnScrollCompleteLinstenner(this);
28 btnFindPlugins.setOnClickListener(this);
29 }
30
31 @Override
32 public void onClick(View v) {
33 attachPlugin(findPlugins());
34 btnFindPlugins.setVisibility(View.GONE);
35 }
36
37 /**
38 * 加载插件列表
39 * @param plugins
40 */
41 private void attachPlugin(final List<PluginBean> plugins){
42 Log.e("ydt", " ");
43 Log.e("ydt", "----- 列出插件");
44 this.plugins=plugins;
45 for(final PluginBean plugin:plugins){
46 Button btn=new Button(this);
47 btn.setTextColor(Color.RED);
48 btn.setText(plugin.getLabel());
49
50 llMainLayout.addView(btn);
51 //添加事件
52 btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
53
54 @Override
55 public void onClick(View v) {
56 boolean isAttack=chbAttachMain.isChecked();
57
58 Intent it=new Intent();
59 it.setAction(plugin.getPakageName());
60
61 //是否附加为view
62 if(isAttack){
63 //这里偷下懒，这是演示插件作为view附加到主程序中的
64 for(PluginBean plugin:plugins){
65
66 Intent itt=new Intent();
67 itt.setAction(plugin.getPakageName());
68 ViewGroup view=(ViewGroup) (m_ActivityManager.startActivity("", itt)).getDecorView();
69 wkMain.addView(view);
70 }
71 //一次性附加完毕算了，然后把按钮都删了，看着清净，这几个不是重点
72 llMainLayout.removeAllViews();
73 chbAttachMain.setVisibility(View.GONE);
74 wkMain.setToScreen(0);
75 }else{
76 //这里，不会把插件的窗体附加到主程序中，纯粹无用的演示
77 startActivity(it);
78 }
79 }
80 });
81
82 }
83 }
84
85 /**
86 * 查找插件
87 * @return
88 */
89 private List<PluginBean> findPlugins(){
90
91 List<PluginBean> plugins=new ArrayList<PluginBean>();
92
93
94 //遍历包名，来获取插件
95 PackageManager pm=getPackageManager();
96
97
98 List<PackageInfo> pkgs=pm.getInstalledPackages(PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES);
99 for(PackageInfo pkg :pkgs){
100 //包名
101 String packageName=pkg.packageName;
102 String sharedUserId= pkg.sharedUserId;
103
104 //sharedUserId是开发时约定好的，这样判断是否为自己人
105 if(!"org.igeek.plugintest".equals(sharedUserId)||"org.igeek.plugintest.main".equals(packageName))
106 continue;
107
108 //进程名
109 String prcessName=pkg.applicationInfo.processName;
110
111 //label，也就是appName了
112 String label=pm.getApplicationLabel(pkg.applicationInfo).toString();
113
114 PluginBean plug=new PluginBean();
115 plug.setLabel(label);
116 plug.setPakageName(packageName);
117
118 plugins.add(plug);
119 }
120
121
122 return plugins;
123
124 }
125
126
127 /**
128 * WorkSpace滚动到那个屏，会触发这个事件
129 * 而worksapce中每一屏又是一个插件
130 * 这个事件是用来列出当前屏幕插件所提供的应用，并且让用户调用
131 */
132 @Override
133 public void onScrollComplete(final ScrollEvent e) {
134 try {
135 final Context context = createPackageContext(plugins.get(e.curScreen).getPakageName(), Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE|Context.CONTEXT_IGNORE_SECURITY);
136 llMainLayout.removeAllViews();
137 //这几行，通过反射获取了当前插件的描述信息，如同大部分框架的xml一样，这里算是模拟了一下IOC控制反转
138 Class clazz=context.getClassLoader().loadClass(plugins.get(e.curScreen).getPakageName()+".PluginApplication");
139 Object o=clazz.newInstance();
140 Map<String,List<String>> r=(Map<String, List<String>>) clazz.getMethod("getDesciption").invoke(o);
141 List<String> classes=r.get("classes");
142 List<String> methods=r.get("methods");
143
144
145 //这里，根据获得的插件所提供的功能，来生成几个按钮显示，供我们调用
146 for(final String clas:classes){
147 for(final String method:methods){
148 Button btn=new Button(this);
149
150 btn.setText(clas+" -> "+method+" 执行");
151
152
153 //点击后，就执行插件所提供的方法
154 btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
155
156 @Override
157 public void onClick(View v) {
158 try {
159 Class c=context.getClassLoader().loadClass(plugins.get(e.curScreen).getPakageName()+"."+clas);
160 Object o1=c.newInstance();
161
162 //这里注意，context实际上就是句柄，这里如果涉及到窗体，plugin的句柄其实是不行的，因为它没有可以
163 //依附的窗体
164
165 //这个context是plugin的，通过测试，dialog这类行不通,Toast是可以的，因为
166 //Toast是依附于屏幕主窗口的
167 //c.getMethod(method,Context.class).invoke(o1,context);
168
169 //这里则传递的是主程序的句柄
170 c.getMethod(method,Context.class).invoke(o1,AndoirdpluginActivity.this);
171
172 } catch (Exception e) {
173 // TODO Auto-generated catch block
174 e.printStackTrace();
175 }
176 }
177 });
178 llMainLayout.addView(btn);
179 }
180 }
181
182
183 } catch (Exception e1) {
184 // TODO Auto-generated catch block
185 e1.printStackTrace();
186 }
187
188 }
189 }
看注释吧，主要有两点
插件的扫描
这种方案是，每个插件以一个单独的apk发布，这样可以在程序中很灵活的知道是否有新的插件，提示用户下载安装，插件的apk清单描述为Action为非Luncher，Category为Default。
主程序侦听packgeManager的安装完成广播，之后扫描同包名（插件当然得这么定义了，只要通过packgeManager能判断是否为自己的插件就行）的apk，之后列出来，让用户选择是否加载。
插件的加载与调用
在获取包后，通过调用系统的api可以得到 sharedUserId 与主程序相同的apk的context，也就是句柄，获得了句柄，通过这个context可以得到classloader，之后就简单了，如何知道这个插件提供什么功能？
这个可以用xml描述，比如这个xml是插件apk的一个资源，就像spring这个框架一样。xml中描述了这个插件有哪些类，提供哪些方法，这些方法需要传入什么参数，返回什么类型。我的demo中为了方便，是用接口，每个插件有一个类提供一个相同的方法，来获取一个map集合，获得这个插件的描述。
ok,到这里就知道加载的插件提供什么功能了。
在上面贴出来的代码中，是循环遍历每个插件，并把每个插件提供的功能以Button的方式显示给用户，点击按钮，就执行了插件的功能，执行时，并不是activity转向（这样就无意义了），而是在主程序自身的context句柄中执行，也就是在自身的窗体中执行。
代码中有一段注释，说明，如果插件有用到context时，记得传递进去的是主程序的context，这样窗体才能附加到这个句柄中，如果传递的是插件的context，它没有一个窗体实例，是无法将一些窗体附加进去的，无任何效果。
这里只提供思路，有时间的话研究一下，看能不能搞个通用的框架出来。还有另一种方法，不通过apk形式，以后会写出来。
这里有一些待验证的问题，比如插件的权限问题，如果插件需要的一些权限在主程序中没有声明，会是个什么情况，能不能实时申请呢？这个需要高人指点。或者在主程序中把能声明的权限预先声明了也不错。还有就是native层代码的问题，如果插件包含了native层代码，会是个什么情况，这也需要验证。
这是demo下载：
https://files.cnblogs.com/hangxin1940/android_plugin_program.rar
原创，转载请注明 http://hangxin1940.cnblogs.com
