替換so文件來動態(tài)替換Flutter代碼實現(xiàn)詳解
一、Flutter代碼的啟動起點
我們在多數(shù)的業(yè)務(wù)場景下,使用的都是FlutterActivity、FlutterFragment。在在背后,我們知道有著FlutterEnigine、DartExecutor等等多個部件在支持它們的工作。我們所要探究的,就是,它們是如何啟動的,Dart代碼是從何而來的,以實現(xiàn)動態(tài)替換libapp.so。
以官方的計數(shù)器Demo為例,默認(rèn)的Activity宿主,是實現(xiàn)了FlutterActivity的子類,對于一個Activity,我們最應(yīng)該關(guān)心的就是它的onCreate方法:
- FlutterActivity# onCreate
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
switchLaunchThemeForNormalTheme();
super.onCreate(savedInstanceState);
delegate = new FlutterActivityAndFragmentDelegate(this);
delegate.onAttach(this);
delegate.onRestoreInstanceState(savedInstanceState);
lifecycle.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE);
configureWindowForTransparency();
setContentView(createFlutterView());
configureStatusBarForFullscreenFlutterExperience();
}
其實過程很簡單,F(xiàn)lutterActivity在這里做了一些主題的設(shè)置,因為畢竟FlutterActivity也是一個常規(guī)的Activity,它就必須按照Android的Activity的一些規(guī)范來進(jìn)行設(shè)置。
第三行代碼開始,就創(chuàng)建了一個我們所說的**FlutterActivityAndFragmentDelegate**對象,F(xiàn)lutterActivity將絕大多數(shù)的Flutter初始化相關(guān)邏輯委托給了它,而自身則專注于設(shè)置主題、窗口、StatusBar等等。
我們對delegate.onAttach(this);這一行代碼的跟蹤,最終能走到如下的一個創(chuàng)建流程:
FlutterActivity->
FlutterActivityAndFragmentDelegate->
onAttach()->
setupFlutterEngine->
1.嘗試去Cache中獲取Engine
2.嘗試從Host中獲取Engine
3.都沒有的話創(chuàng)建一個新的Engine->
Engine #Constructor->
1. 會對Assets、DartExecutor、各種Channel、FlutterJNI做處理
2. 還會對FlutterLoader做處理->
startInitialization方法做初始化
-> 1. 必須在主線程初始化Flutter
-> 2. 先檢查settings變量;
-> 3. 獲取全局的ApplicationContext防止內(nèi)存泄漏
-> 4. VsyncWaiter對象的初始化
-> 5. 最后會生成一個initTask交給線程池去執(zhí)行
1.1 initTask對象
initTask是一個Callable對象,和Runnable類似的,我們可以將它理解成一個任務(wù),也就是一段代碼,他最終會被交給線程池去執(zhí)行:
initResultFuture = Executors.newSingleThreadExecutor().submit(initTask);
initTask的代碼如下
// Use a background thread for initialization tasks that require disk access.
Callable<InitResult> initTask =
new Callable<InitResult>() {
@Override
public InitResult call() {
ResourceExtractor resourceExtractor = initResources(appContext);
flutterJNI.loadLibrary();
// Prefetch the default font manager as soon as possible on a background thread.
// It helps to reduce time cost of engine setup that blocks the platform thread.
Executors.newSingleThreadExecutor()
.execute(
new Runnable () {
@Override
public void run () {
flutterJNI.prefetchDefaultFontManager();
}
}
);
if (resourceExtractor != null) {
resourceExtractor.waitForCompletion();
}
return new InitResult(
PathUtils.getFilesDir(appContext),
PathUtils.getCacheDirectory(appContext),
PathUtils.getDataDirectory(appContext)
);
}
};
我們可以抓一下其中的關(guān)鍵字:
- ResourceExtractor
- FlutterJNI.loadLibrary
- FlutterJNI.prefetchDefaultFontManager
- PathUtils
不難發(fā)現(xiàn),主要是在做一些資源的預(yù)取。
ResourceExtractor主要是針對在DEBUG或者是JIT模式下,針對安裝包內(nèi)資源的提取邏輯。
在DEBUG或者JIT模式下,需要提取Assets目錄下的資源文件到存儲中,Assets本質(zhì)上還是Zip壓縮包的一部分,沒有自己的物理路徑,所以需要提取,并返回真真實的物理路徑。在DEBUG和JIT模式下,F(xiàn)lutterSDK和業(yè)務(wù)代碼將被構(gòu)建成Kernel格式的二進(jìn)制文件,Engine將通過文件內(nèi)存映射的方式進(jìn)行加載。
詳見:「三、libflutter.so和libapp.so」
1.2 ResourceExtractor
libflutter.so和libapp.so
在DEBUG | JIT模式下,我們是沒有l(wèi)ibapp.so的,而在release模式下,是有l(wèi)ibapp.so文件的,我們分別解包兩個不同的Apk文件,可以很清楚地看到這一點:

我們知道,libflutter.so是存放flutter的一些基礎(chǔ)類庫的so文件,而libapp.so則是存放我們業(yè)務(wù)代碼的so文件,那如果在DEBUG|JIT模式下,沒有l(wèi)ibapp.so,那么我們的業(yè)務(wù)代碼存儲在哪里呢?
此時,我們就要看看ResourceExtractor的initResources方法,究竟干了些什么:
/** Extract assets out of the APK that need to be cached as uncompressed files on disk. */
private ResourceExtractor initResources(@NonNull Context applicationContext) {
ResourceExtractor resourceExtractor = null;
if (BuildConfig.DEBUG || BuildConfig.JIT_RELEASE) {
final String dataDirPath = PathUtils.getDataDirectory(applicationContext);
final String packageName = applicationContext.getPackageName();
final PackageManager packageManager = applicationContext.getPackageManager();
final AssetManager assetManager = applicationContext.getResources().getAssets();
resourceExtractor =
new ResourceExtractor(dataDirPath, packageName, packageManager, assetManager);
// In debug/JIT mode these assets will be written to disk and then
// mapped into memory so they can be provided to the Dart VM.
resourceExtractor
.addResource(fullAssetPathFrom(flutterApplicationInfo.vmSnapshotData))
.addResource(fullAssetPathFrom(flutterApplicationInfo.isolateSnapshotData))
.addResource(fullAssetPathFrom(DEFAULT_KERNEL_BLOB));
resourceExtractor.start();
}
return resourceExtractor;
}
其中的addResource方法,分別提供了VM的快照數(shù)據(jù)、iSolate的快照數(shù)據(jù)DEFAULT_KERNEL_BLOB的數(shù)據(jù)。因為Flutter本身支持熱重載的特性,保存狀態(tài)和快照(Snapshot)之間必然是不可分割的。
而DEFAULT_KERNEL_BLOB是一個字符串常量: "kernel_blob.bin",結(jié)合前面的內(nèi)容:
FlutterSDK和業(yè)務(wù)代碼將被構(gòu)建成Kernel格式的二進(jìn)制文件
我們有理由猜測, "kernel_blob.bin" ,就是我們的業(yè)務(wù)代碼,F(xiàn)lutter是支持邏輯代碼熱重載的,所以這個字面量加載的資源同樣可能會被重新加載。
這也是為什么,如果我們在State中,新增了某個變量作為Widget的某個狀態(tài),在initState中調(diào)用了,然后使用熱重載之后,會導(dǎo)致State中找不到這個變量,因為initState在初次啟動時就被調(diào)用過了,后續(xù)的熱重載只會將之前的Snapshot恢復(fù)回來,而不會走initState的邏輯。
我們可以在app-debug.apk的assets中,找到"kernel_blob.bin"文件,同樣也可以找到isolate_snapshot_data、vm_snapshot_data文件,所以ResourceExtractor加載的,基本上都是這個文件夾中的文件。

但是,在非DEBUG|JIT模式下,就不需要通過ResourceExtractor來進(jìn)行加載了。
回到initTask方法,只在resourceExtractor != null時,會去等待它的完成。
ResourceExtractor resourceExtractor = initResources(appContext);
flutterJNI.loadLibrary();
// Prefetch the default font manager as soon as possible on a background thread.
// It helps to reduce time cost of engine setup that blocks the platform thread.
Executors.newSingleThreadExecutor()
.execute(
new Runnable() {
@Override
public void run() {
flutterJNI.prefetchDefaultFontManager();
}
});
if (resourceExtractor != null) {
resourceExtractor.waitForCompletion();
}
1.3 FlutterJNI#loadLibrary
public void loadLibrary() {
if (FlutterJNI.loadLibraryCalled) {
Log.w(TAG, "FlutterJNI.loadLibrary called more than once" );
}
System.loadLibrary( "flutter" );
FlutterJNI.loadLibraryCalled = true;
}
代碼比較簡單,無非就是調(diào)用System.loadLibrary去加載Library文件。需要注意的是,表面上找到是flutter,但是在Native(C++)層中,會為它拼接上前綴和后綴:lib和.so,所以,實際上load行為查找的是位于apk包下的lib目錄下的對應(yīng)架構(gòu)文件夾下的libflutter.so。
initTask任務(wù)提交給線程池之后,就相當(dāng)于startInitialization走完了。
你會發(fā)現(xiàn)有個問題,在Debug模式下,我們加載業(yè)務(wù)代碼是從二進(jìn)制文件:"kernel_blob.bin"中加載的,而Release模式下,實在libapp.so中加載的,上面已經(jīng)出現(xiàn)了加載"kernel_blob.bin"和libflutter.so ,那么在release模式下,另一個Library文件:libapp.so是什么時候加載的呢?
所以,就要進(jìn)入我們的第二個關(guān)鍵方法:ensureInitializationComplete
二、ensureInitializationComplete
實際上,ensureInitializationComplete和startInitialization在FlutterEngine的初始化代碼中
flutterLoader.startInitialization(context.getApplicationContext()); flutterLoader.ensureInitializationComplete(context, dartVmArgs);
代碼一百多行,但是大多都是一些配置性的代碼:
public void ensureInitializationComplete(
@NonNull Context applicationContext, @Nullable String[] args) {
if (initialized) {
return;
}
if (Looper.myLooper() != Looper.getMainLooper()) {
throw new IllegalStateException(
"ensureInitializationComplete must be called on the main thread" );
}
if (settings == null) {
throw new IllegalStateException(
"ensureInitializationComplete must be called after startInitialization" );
}
try {
InitResult result = initResultFuture.get();
List<String> shellArgs = new ArrayList<>();
shellArgs.add( "--icu-symbol-prefix=_binary_icudtl_dat" );
shellArgs.add(
"--icu-native-lib-path="
+ flutterApplicationInfo.nativeLibraryDir
+ File.separator
+ DEFAULT_LIBRARY);
if (args != null) {
Collections.addAll(shellArgs, args);
}
String kernelPath = null;
if (BuildConfig.DEBUG || BuildConfig.JIT_RELEASE) {
String snapshotAssetPath =
result.dataDirPath + File.separator + flutterApplicationInfo.flutterAssetsDir;
kernelPath = snapshotAssetPath + File.separator + DEFAULT_KERNEL_BLOB;
shellArgs.add( "--" + SNAPSHOT_ASSET_PATH_KEY + "=" + snapshotAssetPath);
shellArgs.add( "--" + VM_SNAPSHOT_DATA_KEY + "=" + flutterApplicationInfo.vmSnapshotData);
shellArgs.add(
"--" + ISOLATE_SNAPSHOT_DATA_KEY + "=" + flutterApplicationInfo.isolateSnapshotData);
} else {
shellArgs.add(
"--" + AOT_SHARED_LIBRARY_NAME + "=" + flutterApplicationInfo.aotSharedLibraryName);
// Most devices can load the AOT shared library based on the library name
// with no directory path. Provide a fully qualified path to the library
// as a workaround for devices where that fails.
shellArgs.add(
"--"
+ AOT_SHARED_LIBRARY_NAME
+ "="
+ flutterApplicationInfo.nativeLibraryDir
+ File.separator
+ flutterApplicationInfo.aotSharedLibraryName);
}
shellArgs.add( "--cache-dir-path=" + result.engineCachesPath);
if (!flutterApplicationInfo.clearTextPermitted) {
shellArgs.add( "--disallow-insecure-connections" );
}
if (flutterApplicationInfo.domainNetworkPolicy != null) {
shellArgs.add( "--domain-network-policy=" + flutterApplicationInfo.domainNetworkPolicy);
}
if (settings.getLogTag() != null) {
shellArgs.add( "--log-tag=" + settings.getLogTag());
}
ApplicationInfo applicationInfo =
applicationContext
.getPackageManager()
.getApplicationInfo(
applicationContext.getPackageName(), PackageManager.GET_META_DATA);
Bundle metaData = applicationInfo.metaData;
int oldGenHeapSizeMegaBytes =
metaData != null ? metaData.getInt(OLD_GEN_HEAP_SIZE_META_DATA_KEY) : 0;
if (oldGenHeapSizeMegaBytes == 0) {
// default to half of total memory.
ActivityManager activityManager =
(ActivityManager) applicationContext.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
ActivityManager.MemoryInfo memInfo = new ActivityManager.MemoryInfo();
activityManager.getMemoryInfo(memInfo);
oldGenHeapSizeMegaBytes = (int) (memInfo.totalMem / 1e6 / 2);
}
shellArgs.add( "--old-gen-heap-size=" + oldGenHeapSizeMegaBytes);
if (metaData != null && metaData.getBoolean(ENABLE_SKPARAGRAPH_META_DATA_KEY)) {
shellArgs.add( "--enable-skparagraph" );
}
long initTimeMillis = SystemClock.uptimeMillis() - initStartTimestampMillis;
flutterJNI.init(
applicationContext,
shellArgs.toArray(new String[0]),
kernelPath,
result.appStoragePath,
result.engineCachesPath,
initTimeMillis);
initialized = true;
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, "Flutter initialization failed." , e);
throw new RuntimeException(e);
}
}
顯然,ensureInitializationComplete也必須在主線程中進(jìn)行調(diào)用,并且必須在startInitialization之后進(jìn)行調(diào)用。此外,我們要注意另外一個東西:shellArgs。
2.1 ShellArgs
Shell是什么大家并不陌生,在計算機(jī)中,Shell通常作為系統(tǒng)調(diào)用和用戶操作之間的那么個東西,它存在的形式在Linux/Mac中一般就是一個Shell軟件,通常運(yùn)行在終端當(dāng)中(你可以粗略地就將Shell 和終端劃等號 )。
所以,F(xiàn)lutter的Shell自然而然地旨在設(shè)置Flutter運(yùn)行的一個「基底」,ShellArgs,則是我們使用這么個「基底」的參數(shù)。
和之前提到的ResourceExtractor在JIT|DEBUG模式下主動去加載VM和Isoalte快照數(shù)據(jù)類似地,ShellArgs會在DEBUG和JIT模式下,去設(shè)置VM快照數(shù)據(jù)、Isolate快照數(shù)據(jù)和Kernel的地址。
別忘了,Kernel即上述的“kernel_blob.bin”二進(jìn)制文件,是在Debug階段我們的業(yè)務(wù)代碼,和libapp.so是相對的。
而在除上述之外的條件下,F(xiàn)lutter設(shè)置了一個AOT_SHARED_LIBRARY_NAME的路徑:
shellArgs.add(
"--" + AOT_SHARED_LIBRARY_NAME + "=" + flutterApplicationInfo.aotSharedLibraryName);
shellArgs.add(
"--"
+ AOT_SHARED_LIBRARY_NAME
+ "="
+ flutterApplicationInfo.nativeLibraryDir
+ File.separator
+ flutterApplicationInfo.aotSharedLibraryName);
在運(yùn)行時,這個向shareArgs這個List中添加內(nèi)容的兩個字符串的內(nèi)容,大致上就是指定了裝載在系統(tǒng)的Apk安裝包中的so文件的路徑。
--aot-shared-library-name=libapp.so --aot-shared-library-name=/data/app/~~RjRJYnLhVBHYW8pHHPeX2g==/com.example.untitled1-wcMTYW1VkfGA2LxW62gUFA==/lib/arm64/libapp.so
因為Tinker本身是支持二進(jìn)制SO庫的動態(tài)化的,之前嘗試過去動態(tài)修改aotSharedLibraryName的值和路徑,希望FlutterLoader從該地址去加載libapp.so,以實現(xiàn)Android側(cè)借助Tinker熱修復(fù)Flutter代碼,但是并沒有細(xì)看源碼,打了N個Debug包去測試,結(jié)果現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)這邏輯壓根沒走。
除了上述的兩個libapp.so的名稱和路徑之外,在DEBUG | JIT模式下的ShellArgs的全家福大致如下:

其實你仔細(xì)看看,上述的Kernel的Path并沒有在這里面,因為它作為參數(shù),傳遞給了flutterJNI.init函數(shù)。
三、實踐:自定義libapp.so的加載
至此,我們今天最開始的一個話題:Embdder和代碼Dart代碼從何而來, 便有了結(jié)果 。結(jié)合上述的內(nèi)容,我們可以做一個小小的實踐,我們通過傳入ShellArgs,來加載指定的 libapp.so 文件。
回到我們最初的流程:
FlutterActivity->
FlutterActivityAndFragmentDelegate->
onAttach()->
setupFlutterEngine->
……
startInitialization
ensureInitializationComplete // alpha
我們需要在上述的過程的alpha之前,完成對***AOT_SHARED_LIBRARY_NAME*** 對應(yīng)的路徑(一模一樣,也是 AOT_SHARED_LIBRARY_NAME )這兩個字符串的內(nèi)容替換,比如:
--aot-shared-library-name=libapp.so --aot-shared-library-name= /data/app/~~RjRJYnLhVBHYW8pHHPeX2g==/com.example.untitled1-wcMTYW1VkfGA2LxW62gUFA==/lib/arm64/libapp.so
我們希望替換成:
--aot-shared-library-name=libfixedapp.so --aot-shared-library-name= /temp/lib/arm64/libfixedapp.so
3.1 flutterApplicationInfo和FlutterActivity#getShellArgs()
這是FlutterLoader的一個實例對象,它在startInitialization階段被賦值:
public void startInitialization(@NonNull Context applicationContext, @NonNull Settings settings) {
// ……
try {
final Context appContext = applicationContext.getApplicationContext();
// ……
flutterApplicationInfo = ApplicationInfoLoader.load(appContext);
……
所以,我們只需要在合適的時機(jī)去修改這個值即可。
但是并沒有合適的時機(jī),因為Flutter并沒有為我們提供可以侵入去反射設(shè)置它的時機(jī),如果在startInitialization,我們唯一可以侵入的時機(jī)是attach()函數(shù),但是會讓我們反射設(shè)置的值被覆蓋掉。
但是,我們關(guān)注一下,在setupFlutterEngine時,我們new FlutterEngine的參數(shù):
flutterEngine =
new FlutterEngine(
host.getContext(),
host.getFlutterShellArgs().toArray(),
/*automaticallyRegisterPlugins=*/ false,
/*willProvideRestorationData=*/ host.shouldRestoreAndSaveState());
此處的host,就是我們的FlutterActivity,因為FlutterActivity本身就是FlutterActivityAndFragmentDelegate.Host接口的實現(xiàn)類,而這個host.getFlutterShellArgs().toArray(),最終會作為我們在FlutterActivity預(yù)設(shè)的參數(shù),在所其他系統(tǒng)預(yù)設(shè)參數(shù)被加入之前被加入到我們的shellArgs數(shù)組中。
所以,我們在FlutterActivity的子類,也就是MainActivity下,重寫getFlutterShellArgs()方法:
class MainActivity: FlutterActivity() {
override fun getFlutterShellArgs(): FlutterShellArgs {
return super.getFlutterShellArgs().apply {
this.add( "--aot-shared-library-name=libfixedapp.so" )
this.add( "--aot-shared-library-name=/data/data/com.example.untitled1/libfixedapp.so" )
}
}
}
我們可以在debug模式下debug,看看有沒有效果:

顯然,是有效果的。
因為只能從幾個特定的目錄中去加載so庫文件,我們必須將補(bǔ)丁SO文件放在/data/data/com.example.untitled1對應(yīng)的目錄之下。
接下來,我們先寫一個有bug的Flutter代碼,我們把標(biāo)題改成:This is Counter Title with bug , 并且新增一個 _decrementCounter() , 并把計數(shù)器的加法按鈕對應(yīng)的增加按鈕,改成減少調(diào)用。
然后在Flutter項目根目錄使用安裝Release包:
flutter build apk --release adb install build/app/outputs/flutter-apk/app-release.apk
然后我們修復(fù)Bug,將代碼恢復(fù)到最開始的默認(rèn)狀態(tài),然后:
flutter build apk --release open build/app/outputs/flutter-apk/
解壓apk,然后把對應(yīng)的so文件移出來,放到對應(yīng)的文件夾下: /data/data/com.example.untitled1/libfixedapp.so 。完成之后,重新啟動程序,即可從新的、我們指定的路徑加載新的 libapp.so 了:

以上就是替換so文件來動態(tài)替換Flutter代碼實現(xiàn)詳解的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于so文件動態(tài)替換Flutter代碼的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
相關(guān)文章
Android ListView分頁功能實現(xiàn)方法
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Android ListView分頁功能的實現(xiàn)方法,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2016-05-05
Flutter加載圖片流程MultiFrameImageStreamCompleter解析
這篇文章主要為大家介紹了Flutter加載圖片流程MultiFrameImageStreamCompleter示例解析,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪2023-04-04
Android中buildToolVersion與CompileSdkVersion的區(qū)別
今天小編就為大家分享一篇關(guān)于Android中buildToolVersion與CompileSdkVersion的區(qū)別,小編覺得內(nèi)容挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,具有很好的參考價值,需要的朋友一起跟隨小編來看看吧2018-12-12
Android開發(fā)實現(xiàn)應(yīng)用層面屏蔽狀態(tài)欄的方法小結(jié)
這篇文章主要介紹了Android開發(fā)實現(xiàn)應(yīng)用層面屏蔽狀態(tài)欄的方法,結(jié)合實例形式分析了Android屏蔽狀態(tài)欄的相關(guān)函數(shù)調(diào)用、權(quán)限控制及函數(shù)重寫等相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下2017-08-08
Android CoordinatorLayout高級用法之自定義Behavior
這篇文章主要介紹了Android CoordinatorLayout高級用法之自定義Behavior,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2018-02-02
Android xml實現(xiàn)animation的4種動畫效果實例代碼
在Android應(yīng)用程序,使用動畫效果,能帶給用戶更好的感覺,做動畫可以通過XML或Android代碼來實現(xiàn)。本文給大家介紹Android xml實現(xiàn)animation的4種動畫效果實例代碼,一起看看吧2016-05-05

