插件化知识梳理(9) - 资源的动态加载示例及源码分析


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一、前言

当需要设计一个插件化的框架,首先需要解决的是以下三个问题:

  • Activity的动态注册
  • 类的动态加载
  • 资源的动态加载

如果大家有阅读过前面一系列的文章,那么对于如何解决前两个问题应该可以有一个大概的思路了。不清楚的可以重点看一下 插件化知识梳理(6) - Small 源码分析之 Hook 原理插件化知识梳理(8) - 类的动态加载源码分析。今天这篇,我就来先了解一下在Android当中资源是如何加载的。

二、示例

为了让大家有一个直观的认识,我们先不讲源码,而是来看一个简单的示例,该示例演示了如何以插件的形式加载外部资源。

2.1 编译插件

这里,我们需要将所需要的插件资源放在一个.apk文件中,因此,我们创建一个新的Phone & Tablet Module


在其中放入三个资源文件:

  • drawable

  • string

<string name="resource_str">Plug Resources String</string>
  • color
<color name="resource_color">#FF4081</color>

我们将该Module编译成为resource-debug.apk文件,通过adb命令将它push到根目录的Plugin/目录下,至此,一个包含资源的插件就准备好了。

2.2 读取插件中资源

现在,我们进入到宿主模块当中,读取这三个资源并进行展示。代码很短,只有下面几行:

    private void loadResource() {
        try {
            //添加资源路径,并创建对应的Resources对象。
            String resourcePath = Environment.getExternalStorageDirectory().toString() + "/Plugin/resource-debug.apk";
            AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
            Method addAssetPath = AssetManager.class.getDeclaredMethod("addAssetPath", String.class);
            addAssetPath.invoke(assetManager, resourcePath);
            Resources resources = new Resources(assetManager, super.getResources().getDisplayMetrics(), super.getResources().getConfiguration());
            //获取包名信息。
            PackageInfo mInfo = getPackageManager().getPackageArchiveInfo(resourcePath, PackageManager.GET_ACTIVITIES);
            //获取到资源的ID。
            int drawableId = resources.getIdentifier("icon_book", "drawable", mInfo.packageName);
            int strId = resources.getIdentifier("resource_str", "string", mInfo.packageName);
            int colorId = resources.getIdentifier("resource_color", "color", mInfo.packageName);
            //通过资源ID获取到对应的资源,并进行显示。
            mImageView.setImageDrawable(resources.getDrawable(drawableId));
            mTextView.setText(resources.getText(strId));
            mTextView.setTextColor(resources.getColor(colorId));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

上面的逻辑为以下几步:

  • 获取插件的路径,也就是在2.1中所push进去的resource-debug.apk所在的路径。
  • 通过反射创建一个AssetManager对象,调用它的addAssetPath方法,该方法的实参为第一步中的插件路径。
  • 利用该AssetManager对象作为构造函数,创建一个访问该插件资源的代理对象resources,用于插件资源的访问。
  • 通过插件的路径,获得插件的包名信息。
  • 通过resourcesgetIdentifier方法,根据插件资源的名字以及插件的包名获取对应的资源Id
  • 通过resourcesgetXXX方法,传入前一步中获取到的资源Id,最终获取资源,并通过控件进行展示。

最终的展示结果为:


三、源码解析

在第二节中,我们用一个简单的例子,演示了如何以插件的形式加载外部的资源,其实,无论是加载外部资源,还是加载宿主本身的资源,它们的原理都是相同的,只要我们弄懂了宿主自身的资源是如何加载的,那么对于上面的过程自然也就理解了。

Android中,当我们需要加载一个资源时,一般都会先通过getResources()方法,得到一个Resources对象,再通过它提供的getXXX方法获取到对应的资源,这一过程可以用下面这张图来表示:

2.1 函数调用路径

在上图中,我们看到一共经过了四条线路调用到ResourcesManager,下面,我们就对这一过程进行分析:

第一步

当我们调用在Activity/Service/Application中调用getResources()时,由于它们都继承于ContextWrapper,该方法就会调用到ContextWrappergetResources()方法,而该方法又会调用它内部的mBase变量的对应方法:

第二步

mBase的类型为ContextImpl,它的getResources()方法,返回的是其内部的成员变量mResources


mResources变量是在ContextImpl的构造函数中通过下面赋值的:

其中packageInfo的类型为LoadedApkLoadedApk是对于.apk解析的结果,它内部包含了所关联的ActivityThread,安装后拷贝到的目录,我们在ContextImpl中赋值的其实就是它内部的mResources对象:

第三步

LoadedApk中会通过调用ActivityThreadgetTopLevelResources方法来为mResources变量赋值,在调用的时候会传入LoadedApk中的一些信息:


这里最关键的是第一个变量mRes,它是应用安装时拷贝到data/app/{package_name}下的完整路径,其它的变量,大家可以参考断点中的截图,这里就不多分析是怎么获得的了。

第四步

经过上面的步骤,最终会调用到ActivityThread中的getTopResources方法,在该方法中会通过ResourcesManager去寻找访问资源的对应代理对象Resources


以上就是从Activity调用getResources()方法,到ResourcesManager根据应用的信息去查找访问资源的代理对象的调用过程,下面,我们就来看一下ResourcesManager是如何管理这些Resources对象的。

2.2 ResourceManager

2.2.1 ResourceManager 对于 Resources 对象的管理

ResourceManager采用了单例的模式,因此一个进程当中只会有一个对象,它主要负责管理应用程序当中的Resources对象,在它的内部有以下两个关键的成员变量:


当我们调用ResourcesManagergetResources方法之后,他就会根据传入的参数创建一个ResourcesKey,并通过该对象中的属性作为索引值,首先查找在上面的缓存中是否已经有对应的Resources对象了,如果有,那么就直接返回,否则再创建一个Resources对象。

2.2.2 ResourcesKey && ResourcesImpl && Resources && AssetManager

Resources其实只是一个代理对象,它内部涉及到的类包括:

  • ResourcesKey:作为缓存的Key,也就是说对于一个应用程序,可以保存不同的Resource,是否返回之前的Resources对象,取决于ResourcesKeyequals方法是否相等:
  • ResourcesImpl:资源访问的实现类,其内部包含了一个AssetManager,所有资源的访问都是通过它的Native方法来实现的。
  • ResourcesResourcesImpl的代理类,对于资源的使用者来说,看到的是Resources接口,其实在构建Resources对象时,同时也会创建一个ResourcesImpl对象作为它的成员变量,Resources会调用它来去获取资源。
  • AssetManager:作为资源获取的执行者,它是ResourcesImpl的内部成员变量。

也就是说,资源的访问最终是由AssetManager来完成,在AssetManager的创建过程中我们首先告诉它资源所在的路径,之后它就会去以下的几个地方查看资源,这里面我们看到了第二节中通过反射调用的addAssetPath。动态加载资源的关键,就是如何把包含资源的插件路径添加到AssetManager当中。


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