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Instant Run
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Instant Run，是android studio2.0新增的一個(gè)運(yùn)行機(jī)制，在你編碼開(kāi)發(fā)、測(cè)試或debug的時(shí)候，它都能顯著減少你對(duì)當(dāng)前應(yīng)用的構(gòu)建和部署的時(shí)間。通俗的解釋就是，當(dāng)你在Android Studio中改了你的代碼，Instant Run可以很快的讓你看到你修改的效果。而在沒(méi)有Instant Run之前，你的一個(gè)小小的修改，都肯能需要幾十秒甚至更長(zhǎng)的等待才能看到修改后的效果。
傳統(tǒng)的代碼修改及編譯部署流程
傳統(tǒng)的代碼修改及編譯流程如下：構(gòu)建整個(gè)apk → 部署app → app重啟 → 重啟Activity
Instant Run編譯和部署流程
Instant Run構(gòu)建項(xiàng)目的流程：構(gòu)建修改的部分 → 部署修改的dex或資源 → 熱部署，溫部署，冷部署
熱拔插，溫拔插，冷拔插
熱拔插：代碼改變被應(yīng)用、投射到APP上，不需要重啟應(yīng)用，不需要重建當(dāng)前activity。
場(chǎng)景：適用于多數(shù)的簡(jiǎn)單改變(包括一些方法實(shí)現(xiàn)的修改，或者變量值修改)
溫拔插：activity需要被重啟才能看到所需更改。
場(chǎng)景：典型的情況是代碼修改涉及到了資源文件，即resources。
冷拔插：app需要被重啟(但是仍然不需要重新安裝)
場(chǎng)景：任何涉及結(jié)構(gòu)性變化的，比如：修改了繼承規(guī)則、修改了方法簽名等。
首次運(yùn)行Instant Run，Gradle執(zhí)行過(guò)程
一個(gè)新的App Server類(lèi)會(huì)被注入到App中，與Bytecode instrumentation協(xié)同監(jiān)控代碼的變化。
同時(shí)會(huì)有一個(gè)新的Application類(lèi)，它注入了一個(gè)自定義類(lèi)加載器(Class Loader),同時(shí)該Application類(lèi)會(huì)啟動(dòng)我們所需的新注入的App Server。于是，Manifest會(huì)被修改來(lái)確保我們的應(yīng)用能使用這個(gè)新的Application類(lèi)。(這里不必?fù)?dān)心自己繼承定義了Application類(lèi)，Instant Run添加的這個(gè)新Application類(lèi)會(huì)代理我們自定義的Application類(lèi))
至此，Instant Run已經(jīng)可以跑起來(lái)了，在我們使用的時(shí)候，它會(huì)通過(guò)決策，合理運(yùn)用冷溫?zé)岚尾鍋?lái)協(xié)助我們大量地縮短構(gòu)建程序的時(shí)間。
在Instant Run運(yùn)行之前，Android Studio會(huì)檢查是否能連接到App Server中。并且確保這個(gè)App Server是Android Studio所需要的。這同樣能確保該應(yīng)用正處在前臺(tái)。
熱拔插
Android Studio monitors： 運(yùn)行著Gradle任務(wù)來(lái)生成增量.dex文件(這個(gè)dex文件是對(duì)應(yīng)著開(kāi)發(fā)中的修改類(lèi)) Android Studio會(huì)提取這些.dex文件發(fā)送到App Server，然后部署到App(Gradle修改class的原理，請(qǐng)戳鏈接)。
App Server會(huì)不斷監(jiān)聽(tīng)是否需要重寫(xiě)類(lèi)文件，如果需要，任務(wù)會(huì)被立馬執(zhí)行。新的更改便能立即被響應(yīng)。我們可以通過(guò)打斷點(diǎn)的方式來(lái)查看。
溫拔插
溫拔插需要重啟Activity，因?yàn)橘Y源文件是在Activity創(chuàng)建時(shí)加載，所以必須重啟Activity來(lái)重載資源文件。
目前來(lái)說(shuō)，任何資源文件的修改都會(huì)導(dǎo)致重新打包再發(fā)送到APP。但是，google的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)正在致力于開(kāi)發(fā)一個(gè)增量包，這個(gè)增量包只會(huì)包裝修改過(guò)的資源文件并能部署到當(dāng)前APP上。
所以溫拔插實(shí)際上只能應(yīng)對(duì)少數(shù)的情況，它并不能應(yīng)付應(yīng)用在架構(gòu)、結(jié)構(gòu)上的變化。
注：溫拔插涉及到的資源文件修改，在manifest上是無(wú)效的(這里的無(wú)效是指不會(huì)啟動(dòng)Instant Run)，因?yàn)椋琺anifest的值是在APK安裝的時(shí)候被讀取，所以想要manifest下資源的修改生效，還需要觸發(fā)一個(gè)完整的應(yīng)用構(gòu)建和部署。
冷拔插
應(yīng)用部署的時(shí)候，會(huì)把工程拆分成十個(gè)部分，每部分都擁有自己的.dex文件，然后所有的類(lèi)會(huì)根據(jù)包名被分配給相應(yīng)的.dex文件。當(dāng)冷拔插開(kāi)啟時(shí)，修改過(guò)的類(lèi)所對(duì)應(yīng)的.dex文件，會(huì)重組生成新的.dex文件，然后再部署到設(shè)備上。
之所以能這么做，是依賴于Android的ART模式，它能允許加載多個(gè).dex文件。ART模式在android4.4(API-19)中加入，但是Dalvik依然是選擇，到了android5.0(API-21)，ART模式才成為系統(tǒng)默認(rèn)選擇，所以Instant Run只能運(yùn)行在API-21及其以上版本。
使用Instant Run一些注意點(diǎn)
Instant Run是被Android Studio控制的。所以我們只能通過(guò)IDE來(lái)啟動(dòng)它，如果通過(guò)設(shè)備來(lái)啟動(dòng)應(yīng)用，Instant Run會(huì)出現(xiàn)異常情況。在使用Instant Run來(lái)啟動(dòng)Android app的時(shí)候，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
如果應(yīng)用的minSdkVersion小于21，可能多數(shù)的Instant Run功能會(huì)掛掉，這里提供一個(gè)解決方法，通過(guò)product flavor建立一個(gè)minSdkVersion大于21的新分支，用來(lái)debug。
Instant Run目前只能在主進(jìn)程里運(yùn)行，如果應(yīng)用是多進(jìn)程的，類(lèi)似微信，把webView抽出來(lái)單獨(dú)一個(gè)進(jìn)程，那熱、溫拔插會(huì)被降級(jí)為冷拔插。
在Windows下，Windows Defender Real-Time Protection可能會(huì)導(dǎo)致Instant Run掛掉，可用通過(guò)添加白名單列表解決。
暫時(shí)不支持Jack compiler，Instrumentation Tests，或者同時(shí)部署到多臺(tái)設(shè)備。
結(jié)合Demo深度理解
為了方便大家的理解，我們新建一個(gè)項(xiàng)目，里面不寫(xiě)任何的邏輯功能，只對(duì)application做一個(gè)修改：
首先，我們先反編譯一下APK的構(gòu)成，使用的工具：d2j-dex2jar 和jd-gui。
我們要看的啟動(dòng)的信息就在這個(gè)instant-run.zip文件里面，解壓instant-run.zip，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們真正的業(yè)務(wù)代碼都在這里。
從instant-run文件中我們猜想是BootstrapApplication替換了我們的application，Instant-Run代碼作為一個(gè)宿主程序，將app作為資源dex加載起來(lái)。
那么InstantRun是怎么把業(yè)務(wù)代碼運(yùn)行起來(lái)的呢?
Instant Run如何啟動(dòng)app
按照我們上面對(duì)instant-run運(yùn)行機(jī)制的猜想，我們首先看一下appliaction的分析attachBaseContext和onCreate方法。
attachBaseContext()
- protected void attachBaseContext(Context context) {
- if (!AppInfo.usingApkSplits) {
- String apkFile = context.getApplicationInfo().sourceDir;
- long apkModified = apkFile != null ? new File(apkFile).lastModified() : 0L;
- createResources(apkModified);
- setupClassLoaders(context, context.getCacheDir().getPath(), apkModified);
- }
- createRealApplication();
- super.attachBaseContext(context);
- if (this.realApplication != null) {
- try {
- Method attachBaseContext = ContextWrapper.class.getDeclaredMethod("attachBaseContext", new Class[] { Context.class });
- attachBaseContext.setAccessible(true);
- attachBaseContext.invoke(this.realApplication, new Object[] { context });
- } catch (Exception e) {
- throw new IllegalStateException(e);
- }
- }
- }
我們依次需要關(guān)注的方法有：
createResources → setupClassLoaders → createRealApplication → 調(diào)用realApplication的attachBaseContext方法
createResources()
- private void createResources(long apkModified) {
- FileManager.checkInbox();
- File file = FileManager.getExternalResourceFile();
- this.externalResourcePath = (file != null ? file.getPath() : null);
- if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
- Log.v("InstantRun", "Resource override is " + this.externalResourcePath);
- }
- if (file != null) {
- try {
- long resourceModified = file.lastModified();
- if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
- Log.v("InstantRun", "Resource patch last modified: " + resourceModified);
- Log.v("InstantRun", "APK last modified: " + apkModified
- + " "
- + (apkModified > resourceModified ? ">" : "<")
- + " resource patch");
- }
- if ((apkModified == 0L) || (resourceModified <= apkModified)) {
- if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
- Log.v("InstantRun", "Ignoring resource file, older than APK");
- }
- this.externalResourcePath = null;
- }
- } catch (Throwable t) {
- Log.e("InstantRun", "Failed to check patch timestamps", t);
- }
- }
- }
說(shuō)明：該方法主要是判斷資源resource.ap_是否改變，然后保存resource.ap_的路徑到externalResourcePath中。
setupClassLoaders()
- private static void setupClassLoaders(Context context, String codeCacheDir, long apkModified) {
- List dexList = FileManager.getDexList(context, apkModified);
- Class server = Server.class;
- Class patcher = MonkeyPatcher.class;
- if (!dexList.isEmpty()) {
- if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
- Log.v("InstantRun", "Bootstrapping class loader with dex list " + join('\n', dexList));
- }
- ClassLoader classLoader = BootstrapApplication.class.getClassLoader();
- String nativeLibraryPath;
- try {
- nativeLibraryPath = (String) classLoader.getClass().getMethod("getLdLibraryPath", new Class[0]).invoke(classLoader, new Object[0]);
- if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
- Log.v("InstantRun", "Native library path: " + nativeLibraryPath);
- }
- } catch (Throwable t) {
- Log.e("InstantRun", "Failed to determine native library path " + t.getMessage());
- nativeLibraryPath = FileManager.getNativeLibraryFolder().getPath();
- }
- IncrementalClassLoader.inject(classLoader, nativeLibraryPath, codeCacheDir, dexList);
- }
- }
說(shuō)明，該方法是初始化一個(gè)ClassLoaders并調(diào)用IncrementalClassLoader。
IncrementalClassLoader的源碼如下：
- public class IncrementalClassLoader extends ClassLoader {
- public static final boolean DEBUG_CLASS_LOADING = false;
- private final DelegateClassLoader delegateClassLoader;
- public IncrementalClassLoader(ClassLoader original, String nativeLibraryPath, String codeCacheDir, List dexes) {
- super(original.getParent());
- this.delegateClassLoader = createDelegateClassLoader(nativeLibraryPath, codeCacheDir, dexes, original);
- }
- public Class findClass(String className) throws ClassNotFoundException {
- try {
- return this.delegateClassLoader.findClass(className);
- } catch (ClassNotFoundException e) {
- throw e;
- }
- }
- private static class DelegateClassLoader extends BaseDexClassLoader {
- private DelegateClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent) {
- super(dexPath, optimizedDirectory, libraryPath, parent);
- }
- public Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
- try {
- return super.findClass(name);
- } catch (ClassNotFoundException e) {
- throw e;
- }
- }
- }
- private static DelegateClassLoader createDelegateClassLoader(String nativeLibraryPath, String codeCacheDir, List dexes,
- ClassLoader original) {
- String pathBuilder = createDexPath(dexes);
- return new DelegateClassLoader(pathBuilder, new File(codeCacheDir), nativeLibraryPath, original);
- }
- private static String createDexPath(List dexes) {
- StringBuilder pathBuilder = new StringBuilder();
- boolean first = true;
- for (String dex : dexes) {
- if (first) {
- first = false;
- } else {
- pathBuilder.append(File.pathSeparator);
- }
- pathBuilder.append(dex);
- }
- if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
- Log.v("InstantRun", "Incremental dex path is " + BootstrapApplication.join('\n', dexes));
- }
- return %
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