android 程序开发的插件化 模块化方法

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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：

View Code 
 public class AndoirdpluginActivity extends ActivityGroup implements OnClickListener ,OnScrollCompleteListener{
     private LinearLayout llMainLayout;
     
     //workspace，看看luncher的源码，这个就是桌面那个多屏的实现
     private WorkSpace wkMain;
     private Button btnFindPlugins;
     private CheckBox chbAttachMain;
     
     private LocalActivityManager m_ActivityManager;
     
     //这个bean的集合，就相当于插件的描述集合
 //每个bean也就是一个插件的各种描述
     private List<PluginBean> plugins;
     
     @Override
     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
         super.onCreate(savedInstanceState);
         setContentView(R.layout.main);
         
         llMainLayout=(LinearLayout) findViewById(R.id.main_llMainLayout);
         wkMain=(WorkSpace) findViewById(R.id.main_wkMain);
         btnFindPlugins=(Button) findViewById(R.id.main_btnFindPlugins);
         chbAttachMain=(CheckBox) findViewById(R.id.main_chbAttachMain);
         
         m_ActivityManager = getLocalActivityManager();
         
         wkMain.setOnScrollCompleteLinstenner(this);
         btnFindPlugins.setOnClickListener(this);
     }
 
     @Override
     public void onClick(View v) {
         attachPlugin(findPlugins());
         btnFindPlugins.setVisibility(View.GONE);
     }
     
     /**
      * 加载插件列表
      * @param plugins
 */
     private void attachPlugin(final List<PluginBean> plugins){
         Log.e("ydt", "   ");
         Log.e("ydt", "----- 列出插件");
         this.plugins=plugins;
         for(final PluginBean plugin:plugins){
             Button btn=new Button(this);
             btn.setTextColor(Color.RED);
             btn.setText(plugin.getLabel());
             
             llMainLayout.addView(btn);
             //添加事件
             btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
                 
                 @Override
                 public void onClick(View v) {
                     boolean isAttack=chbAttachMain.isChecked();
                     
                     Intent it=new Intent();
                     it.setAction(plugin.getPakageName());
                     
                     //是否附加为view
                     if(isAttack){
                         //这里偷下懒，这是演示插件作为view附加到主程序中的
                         for(PluginBean plugin:plugins){
                             
                             Intent itt=new Intent();
                             itt.setAction(plugin.getPakageName());
                             ViewGroup view=(ViewGroup) (m_ActivityManager.startActivity("", itt)).getDecorView();
                             wkMain.addView(view);
                         }
                         //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
                         llMainLayout.removeAllViews();
                         chbAttachMain.setVisibility(View.GONE);
                         wkMain.setToScreen(0);
                     }else{
                         //这里，不会把插件的窗体附加到主程序中，纯粹无用的演示
                         startActivity(it);
                     }
                 }
             });
             
         }
     }
     
     /**
      * 查找插件
      * @return
 */
     private List<PluginBean> findPlugins(){
         
         List<PluginBean> plugins=new ArrayList<PluginBean>();
         
         
         //遍历包名，来获取插件
         PackageManager pm=getPackageManager();
         
         
         List<PackageInfo> pkgs=pm.getInstalledPackages(PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES);
         for(PackageInfo pkg    :pkgs){
             //包名
             String packageName=pkg.packageName;
             String sharedUserId= pkg.sharedUserId;
             
             //sharedUserId是开发时约定好的，这样判断是否为自己人
             if(!"org.igeek.plugintest".equals(sharedUserId)||"org.igeek.plugintest.main".equals(packageName))
                 continue;
             
             //进程名
             String prcessName=pkg.applicationInfo.processName;
             
             //label，也就是appName了
             String label=pm.getApplicationLabel(pkg.applicationInfo).toString();
             
             PluginBean plug=new PluginBean();
             plug.setLabel(label);
             plug.setPakageName(packageName);
             
             plugins.add(plug);
         }
         
         
         return plugins;
         
     }
 
  
     /**
      * WorkSpace滚动到那个屏，会触发这个事件
      * 而worksapce中每一屏又是一个插件
      * 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
 */
     @Override
     public void onScrollComplete(final ScrollEvent e) {
         try {
             final Context context = createPackageContext(plugins.get(e.curScreen).getPakageName(), Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE|Context.CONTEXT_IGNORE_SECURITY);
             llMainLayout.removeAllViews();
             //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
             Class clazz=context.getClassLoader().loadClass(plugins.get(e.curScreen).getPakageName()+".PluginApplication");
             Object o=clazz.newInstance();
             Map<String,List<String>>  r=(Map<String, List<String>>) clazz.getMethod("getDesciption").invoke(o);
             List<String> classes=r.get("classes");
             List<String> methods=r.get("methods");
             
             
             //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
             for(final String clas:classes){
                 for(final String method:methods){
                     Button btn=new Button(this);
                     
                     btn.setText(clas+" -> "+method+" 执行");
                     
                     
                     //点击后，就执行插件所提供的方法
                     btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
                         
                         @Override
                         public void onClick(View v) {
                             try {
                                 Class c=context.getClassLoader().loadClass(plugins.get(e.curScreen).getPakageName()+"."+clas);
                                 Object o1=c.newInstance();
                                 
                                 //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
 //依附的窗体
                                 
 //这个context是plugin的，通过测试，dialog这类行不通,Toast是可以的，因为
 //Toast是依附于屏幕主窗口的
 //c.getMethod(method,Context.class).invoke(o1,context); 
                                                         
 //这里则传递的是主程序的句柄
                                 c.getMethod(method,Context.class).invoke(o1,AndoirdpluginActivity.this);
                             
                             } catch (Exception e) {
                                 // TODO Auto-generated catch block
                                 e.printStackTrace();
                             } 
                         }
                     });
                     llMainLayout.addView(btn);
                 }
             }
             
         
         } catch (Exception e1) {
             // TODO Auto-generated catch block
             e1.printStackTrace();
         }
     
     }
 }

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。