增量更新---服务端与客户端的处理方案

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前言

如果要对一个 APP 进行更新,你会怎么做呢,或许你的宿主 App 有若干功能,每一个功能都是一个插件,每次在功能更新的时候,直接更新插件就好,但是这种方式也有局限,它不能进行宿主程序更新,对于非常大的 apk ,增量更新还是有必要的,可以节省流量。增量更新的难点在于不同市场,不同版本都需要生成对应的差分包。差分包是将手机上已安装 apk 与服务器端最新 apk 进行二进制对比得到的,用户更新程序时,只需要下载差分包,并在本地使用差分包与已安装 apk,合成新版 apk。假设现在已经有三个版本version1.apk, version2.apk ,version3.apk ,最新版本是 version4.apk,那么需要在服务器端与最新版本version4.apk 相比较生成 version1.patch, version2.patch , version3.patch 三个差分包。假设客户端现在是 version3.apk 这个版本,那么就需要下载 version3.patch 差分包,下载之后在客户端完成合并操作并且提示用户进行安装。那么我们现在至少有两个问题要解决,如何生成差分包?如何对差分包进行合并?

差量更新算法的核心思想是,尽可能多的利用old文件中已有的内容,尽可能少的加入新的内容来构建new文件。通常的做法是对old文件和new文件做子字符串匹配或使用hash技术,提取公共部分,将new文件中剩余的部分打包成patch包apk文件的差分、合成,可以通过开源的二进制比较工具 bsdiff(https://github.com/mendsley/bsdiff) 来实现,又因为bsdiff依赖bzip2,所以我们还需要用到 bzip2,在bsdiff中bsdiff.c 用于生成差分包,bspatch.c 用于合成差分包。传送门(http://www.daemonology.net/bsdiff/)

一、在服务端生成差分包

1、下载bsdiff文件

如图,把里面所有的C/C++文件和.h文件全部添加到Visual Studio中(bspatch.cpp文件可以不添加,这个是用于客户端合并的,bsdiff.cpp才是文件差分)。

图1-bsdiff文件内容
2、新建web工程,定义jni函数。
web项目结构.png

jni函数是用于调用bsdiff.cpp中的main函数的,bsdiff.cpp文件main函数是实现生成差分包的入口,通过分析代码可以知道,main函数中需要传递四个参数,第一个参数没用到,可以随便指定,第二个参数是旧版本apk的路径,第三个参数是新版本apk的路径,第四个参数是生成差分包所在的路径。所以jin函数定义成这样:

/*
 * Class:     com_wangjing_patch_BsDiff
 * Method:    bsdiff
 * Signature: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_wangjing_patch_BsDiff_bsdiff
  (JNIEnv *, jclass, jstring, jstring, jstring);
3、在bsdiff.cpp实现bsdiff函数。

将main函数修改成bsdiffmain,在bsdiff函数中调用。

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_wangjing_patch_BsDiff_bsdiff(JNIEnv * env, jclass cla, jstring old_apk_path_str, jstring new_apk_path_str, jstring diff_packet_file_path_str){

    char * old_apk_path = (char*)env->GetStringUTFChars(old_apk_path_str,NULL);
    char * new_apk_path = (char*)env->GetStringUTFChars(new_apk_path_str, NULL);
    char * diff_packet_file_path = (char*)env->GetStringUTFChars(diff_packet_file_path_str, NULL);

    char *argv[4];

    argv[0] = "bisdiff";
    argv[1] = old_apk_path;
    argv[2] = new_apk_path;
    argv[3] = diff_packet_file_path;


    bsdiffmain(4,argv);
    env->ReleaseStringUTFChars(old_apk_path_str,old_apk_path);
    env->ReleaseStringUTFChars(new_apk_path_str, new_apk_path);
    env->ReleaseStringUTFChars(diff_packet_file_path_str, diff_packet_file_path);

}

4、编译成dll动态库

这个过程遇到很多错误,比如这个开源库用到了一些不安全的函数,在文件中添加#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS。还有指针未初始化的等等,编译成功后,我们将生成的dll文件放到服务器目录下。

5、加载动态库
public class BiDiffTest {
    public static void main(String[] args) {
        BsDiff.bsdiff(Constant.old_apk_path, Constant.new_apk_path, Constant.diff_file_path);
    }
}
public class BsDiff {
    /**
     * 
     * @param oldApkPath
     * @param newApkPath
     * @param pacthPacketPath
     */
    public static native void bsdiff(String oldApkPath,String newApkPath,String pacthPacketPath);

    static {
        System.loadLibrary("PatchDiff");
    }
}

二、在客户端合并差分包

1、项目配置

1.1 新建一个android项目,最好将androidStudio升级到2.2,这样写C代码时候更加方便。然后将下载的bizip2文件复制到cpp目录下以及将bsdiff中bspatch.cpp复制到cpp目录下。

android项目新建.png

1.2. 配置gralde

gradle配置.png

1.3配置CMakeLists.txt
将项目根目录的CMakeLists.txt移动到cpp目录下,编辑打开添加下面两行代码

set(bzip2_src_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR})
add_subdirectory(${bzip2_src_DIR}/bzip2)

在bizp2文件中新建一个CMakeLists.txt文件,内容是:PROJECT(bzip2)

2、 定义jni函数

调用 bspatch.cpp 中的 main 函数,这一步与上面的调用 bsdiff.cpp 步骤类似。

    public class BsPatch {
    public native static void patch(String oldfile, String newfile, String patchfile);
      static{
          System.loadLibrary("bspatch");
       }
    }
3、在bspatch.cpp中实现jni函数

首先将bspatch.cpp中的main函数重命名成bspatch_main,在下面调用

JNIEXPORT void JNICALL Java_apk_wangjing_com_apkpatch_utils_BsPatch_patch
  (JNIEnv *env, jclass jcls, jstring oldfile_jstr, jstring newfile_jstr, jstring patchfile_jstr){
    int argc = 4;
    char* oldfile = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,oldfile_jstr, NULL);
    char* newfile = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,newfile_jstr, NULL);
    char* patchfile = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,patchfile_jstr, NULL);
    //参数(第一个参数无效)
    char *argv[4];
    argv[0] = "bspatch";
    argv[1] = oldfile;
    argv[2] = newfile;
    argv[3] = patchfile;
    __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,"bspatch","合并开始");
    bspatch_main(argc,argv);

    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,oldfile_jstr, oldfile);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,newfile_jstr, newfile);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,patchfile_jstr, patchfile);

}

4、下载/合并差分包,并且提示用户安装

 public class DownLoaderTask extends AsyncTask<Void, Void, Boolean> {
        @Override
        protected Boolean doInBackground(Void... params) {
            try {
                //1、下载服务器中的差分包
                File patchFile = DownloadUtils.download(Constants.URL_PATCH_DOWNLOAD);
                if (patchFile != null) {
                    //2、获取本地(data/dada/app目录)apk文件 
                    String oldFilePath = ApkUtils.getSourceApkPath(MainActivity.this, getPackageName());
                    String newFilePath = Constants.NEW_APK_PATH;
                    //3、将本地apk文件与差分包进行合并
                    BsPatch.patch(oldFilePath, newFilePath, patchFile.getAbsolutePath());
                }
                return true;
            } catch (Exception e) {
                return  false;
            }
        }
        @Override
        protected void onPostExecute(Boolean aBoolean) {
            super.onPostExecute(aBoolean);
            if(aBoolean){
                Toast.makeText(MainActivity.this, "开始更新", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                ApkUtils.installApk(MainActivity.this, Constants.NEW_APK_PATH);
            }else {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "更新失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        }
    }

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mApkCodeTv = (TextView) findViewById(R.id.apk_code);
        ApkUtils.Apk apkInfo = ApkUtils.getAPPVersionCodeFromAPP(this);
        mApkCodeTv.setText(apkInfo.toString());
        new DownLoaderTask().execute();
    } 

到此 ,如果顺利的话,apk就跟新成功了。最后附上一个开源项目,也是用bsdiff实现的增量更新---- Smart App Updates(https://github.com/cundong/SmartAppUpdates

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