Android 换肤技术

1、前言

目前有非常多的产品支持换肤技术,比如QQ空间,各大手机厂商都支持切换主题包。

换肤技术能为公司带来经济效益,也能为程序员带来更多的便利,可以赋能主题包,让合作公司自己折腾。

本文总结以下两种换肤场景:

  • 手机主题切换
  • QQ空间主题切换

2、手机主题切换

手机不同主题效果

通过下载不同主题包,设置使用不同主题包即可实现皮肤切换,那么主题包中到底有些啥内容呢?

oppo论坛中下载主题包,主题包后缀为.theme,但它的实质是一个压缩包,将后缀改为.zip,解压。

oppo主题包内容

内部很多以包名命名的无后缀文件,其实它们也都是压缩包,加后缀,解压缩发现,里边全是图片和colors.xml之类。

从目前来看,主题包里无代码,只有资源,应该是进行了资源重定向,于是换肤得以完成。

Android资源查找分析 文章中已经详细分析资源的查找过程,本文以图片查找为主,添加 java 层的逻辑,分析换肤的可能性。

图片查找过程
  • 调用 getDrawable 接口函数
  • getValue,调用c层接口方法,获取图片资源的相关信息,包含路径等等
  • loadDrawable,查看要获取图片是否已有缓存,如果没有则读取文件,缓存保存在 Resources.mDrawableCache 中。
  • loadDrawableForCookie,根据图片路径,获取文件流,根据文件流生成图片

如何实现主题切换,如何实现资源重定向,现在应该有明确思路。补充一句,图片资源好处理,但xml资源不好处理,Android资源查找分析 文章中指出,xml资源都将被编成二进制文件,即使重定向读取也会出错,这才是整个主题包机制中最难的。

这部分内容将不给出具体思路和代码了,保密要求,防止相关公司追究本人责任,各位读者自己尝试。

3、QQ空间主题切换

QQ空间主题切换 是众多换肤机制的一个场景,本人也不保证它的原理和我下文说的一样。但本文中提到的两个场景有何不同呢?

一个是系统层面地换肤,一个只是应用层面的换肤,而且QQ空间肯定无法更换系统源码,所以QQ空间用不了 第2节 所说的内容。

QQ空间换肤可通过动态加载完成。

为什么Resources能够读取自身apk资源呢?Android资源查找分析 文中指出,在Resources初始化时,Resources的成员变量AssetManager添加了自身apk的路径,所以Resources能够读取自身apk资源。

如果要通过动态加载读取插件apk的资源,那么构造一个Resources,同时添加插件apk的路径,是否就可以读取插件的资源呢?

public void loadRes() {
    AssetManager assetManager = null;
    try {
        assetManager = AssetManager.class.newInstance();
        Method addAssetPath = AssetManager.class.getMethod("addAssetPath", new Class[] { String.class });
        addAssetPath.invoke(assetManager, mPluginDir);
        Log.i("okunu", "dir = " + getActivity().getApplicationInfo().sourceDir);
        addAssetPath.invoke(assetManager, getActivity().getApplicationInfo().sourceDir);
    } catch (Exception e) {
        Log.i("okunu", "e", e);
        e.printStackTrace();
    }
    mResources = new Resources(assetManager, super.getResources().getDisplayMetrics(), super.getResources().getConfiguration());
}

因为addAssetPath是隐藏方法,所以只能通过反射调用,现在已经获取了Resources,但资源id还没有得到,因为插件的资源id,无法在主apk内通过R获取,主apk内只能获取到主apk内的资源id。

为了获取插件资源id,利用动态加载的方式,定义接口,使用反射获取资源id。

public void getTail() {
    getPluginDir();
    DexClassLoader loader = new DexClassLoader(mPluginDir, getActivity().getApplicationInfo().dataDir, null, getClass().getClassLoader());
    try {
        Class<?> clazz = loader.loadClass("com.okunu.demoplugin.TailImpl");
        Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(new Class[] {});
        // 两种构造方式都记录下,可通过构造函数也可以直接newInstance,前提是这个类有无参构造函数
        // Object instance = constructor.newInstance(new Object[]{});
        // mTail = (ITail) instance;
        mTail = (ITail) clazz.newInstance();
        // int id = mTail.getImageId();
        // Log.i("okunu", "id = " + id);
    } catch (Exception e) {
        Log.i("okunu", "e", e);
        e.printStackTrace();
    }
}

int id = mTail.getImageId();
mImage.setImageDrawable(mResources.getDrawable(id));

通过上述代码,就能完美获取插件apk的资源。不过仍然有个问题,构造的mResources只能获取插件apk的资源,无法获取本身apk的资源,因为没有添加自身apk的路径。

  /*
   * 需要将本地的apk路径也添加,否则无法获取本地的资源 如果不添加下面这句话将要报错
   * mResources是可以直接使用系统资源的,因为assetManager在构造的时候就添加了系统资源路径了
   */
  addAssetPath.invoke(assetManager, getActivity().getApplicationInfo().sourceDir);

4、动态加载说明

java通过虚拟机加载类。常规下,apk运行之前所有类已经加载完毕,动态加载正好相反,apk运行的时候才通过 ClassLoader 加载插件中的类,所以叫动态加载。

DexClassLoader loader = new DexClassLoader(mPluginDir, 
            getActivity().getApplicationInfo().dataDir, 
            null, 
            getClass().getClassLoader());

Android中动态加载最核心的调用就是上面的代码,各参数分别是啥意思呢?

  • mPluginDir, 代表着插件apk的路径,真实地绝对路径

  • 第二参数,代表着自身apk的缓存目录,常看到有两种写法,getApplicationInfo().dataDir,获取应用的data/data目录,另一种写法是 getDir("dex", 0).getAbsolutePath(),这种写法会在data/data目录下创建一个新目录。具体值如下:

    dex = /data/data/com.okunu.app/app_dex  data = /data/data/com.okunu.app
    
  • 第三参数,可填null

  • 第四参数,是生成的DexClassLoader的父ClassLoader

理解动态加载的内涵最重要,如果报错说找不到类,有可能是插件apk报错,修改异常即可。

5、杂谈

还有其它方法能够实现换皮肤功能,但本人目前能确认,感觉比较好用的只有以上两种,欢迎读者们提供新思路。

第2节中曾谈到,Resources中的缓存mDrawableCache,读取图片时先去缓存中查找,如果缓存中已有,则直接返回。

曾读过大神文章,通过反射机制更改 mDrawableCache 中的对象,也能实现换肤。本人尝试失败,但觉得还是有一定可行性,不过此方法有两个大缺点:

  • DrawableCache不是公开类,要在应用中使用必须去android源码中把它和相关的类一起扒出来,放到应用中才行,得伪装sdk
  • 整体方案太折腾,效果一样,但比动态加载方案折腾多了

因此,本人不再详细研究了,也不贴代码,各位读者有兴趣自己尝试。

另外一种常见的换肤方案,就是夜间模式了。不过夜间模式比较简单,就是定义两种不同的 theme ,通过设置主题,然后重新启动activity实现,比较简单,耦合相当大,本文就不再详述了

所有代码均上传至本人的github空间,欢迎访问。

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