59. Instant Run 筆記

1.現象

1. 打開 Instant Run，首次運行，會用到 Transform API 修改字節碼。

2. 會輸出 Instant Run 產出的相關類，在 Application/build/incremental/transforms/instantRun/debug/folders/1/5。

3. 所有源碼中的方法：都會加上 $change 代碼段，$change 是 IncrementalChange 接口類型。會判斷是否爲 null，不爲 null，然後調用 $change 的 access$dispatch。參數爲方法簽名字符串和方法參數數組，否則調用原邏輯。

4. 後面的運行：會生成補丁類 dex。輸出目錄爲：Application/build/incremental/transforms/instantRun/debug/folders/4000。

5. 該目錄中會有你修改類的 $override 類。比如修改了 MainActivity 的源代碼，就會生成 A$override implements IncrementalChange 類。

6. 然後，IncrementalChange 是接口，得實現 IncrementalChange 接口的 access$dispatch 方法，然後根據第 3. 傳來的 方法簽名 和參數調用改方法。

7. 最後會在 3. 那的 $change 修改爲 MainActivity$change（例子），這樣不爲 null 的話，就會走到 A$change.access$dispatch 達到 Hook Fix 效果。

8. 4000/5/xxx/com/android/tools/fd/runtime/ 中，會找到 AppPatchesLoaderImpl 類，該類記錄了所有 改動類。也繼承了 AbstractPatchesLoaderImpl。

總結現象

1. 爲生成的 class 添加 $change 佔位字段。

2. $change 未來可能賦的值是，通過 AppPatchesLoaderImpl 內的記錄非第一次運行後的所有改動類，然後供 load 方法支持設置被修改原類 $change 字段，當收到補丁通知時，只需新建一個 DexClassLoader，去反射加載補丁 dex 中的 AppPatchesLoaderImpl 類，調用 load 方法即可，load 方法中會去加載全部補丁類，並賦值給對應原類的 $change。

替換 BootstrapApplication 爲 RealApplication

Instant Run 的項目，構建的 Application 不是項目的 RealApplication，而是 BootstrapApplication。只是被後來 Hook 替換爲 RealApplication 了。

在 Application/build/incremental/bundles/debug/instant-run/AndroidManifest.xml 可以查看到 替換後的 xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.camnter.instantrunresearch"
    android:versionCode="1"
    android:versionName="1.0" >

    <uses-sdk
        android:minSdkVersion="14"
        android:targetSdkVersion="25" />

    <application
        android:name="com.android.tools.fd.runtime.BootstrapApplication"
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/AppTheme" >
        <activity android:name="com.camnter.instantrunresearch.MainActivity" >
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>

</manifest>

1. 會執行 BootstrapApplication 的 attachBaseContext。

2. attachBaseContext 的 createResources(...)，主要是判斷資源 resource.ap_ 是否改變，然後保存 resource.ap_ 的路徑到 externalResourcePath 中。

3. attachBaseContext 的 setupClassLoaders(...)。進行對 Application 的 ClassLoader.parent 的 Hook 操作。Hook 爲插件的 DexClassLoader（IncrementalClassLoader），這裏封裝了一個 IncrementalClassLoader 就可以通過 nativeLibraryPath 路徑加載 dex。然後替換 Application 的 ClassLoader.parent 爲 IncrementalClassLoader。將 PathClassLoader -> BootClassLoader 轉換爲 PathClassLoader -> IncrementalClassLoader -> BootClassLoader。

4. attachBaseContext 的 createRealApplication(...)。會通過動態生成的 AppInfo 拿到 App 自定義的 RealApplication name。假如有自定義的 RealApplication，反射拿到自定義的 RealApplication。

5. 因爲 XML 內的替換爲 BootstrapApplication，App 實際上是實例化的是 BootstrapApplication。然而，我們期望在的行爲自定義在 RealApplication。

6. 所以，會在 attachBaseContext(...) 內拿到 3. 反射得到的自定義 RealApplication。然後再反射調用自定義 RealApplication.attachBaseContext(...) 完成自定義行爲。其實，也是 反射代理。

7. 執行 BootstrapApplication 的 attachBaseContext 之後，會執行到 BootstrapApplication 的 onCreate。

8. BootstrapApplication 的 onCreate 主要分爲三個模塊：
- - 8.1 替換 ActivityThread 內所有的 BootstrapApplication 爲 RealApplication。
- - 8.2 如果 resource.ap_ 文件有改變，那麼新建一個 AssetManager 對象 newAssetManager，然後用 newAssetManager 對象替換所有當前 Resource、Resource.Theme 的 mAssets 成員變量。
- - 8.3 如果當前的已經有 Activity 啓動了，還需要替換所有 Activity 中 mAssets 成員變量。
- - 8.4 啓動 Server，開啓 Socket，開始讀取數據，當讀到 MESSAGE_PATCHES 時，獲取代碼變化的 ApplicationPatch 列表，然後調用 handlePatches 來處理代碼的變化，執行 熱溫冷 部署的分發。

BootstrapApplication

1. createResources: 創建資源 - 本質就是 copy resources.ap_：
- - 1.1 /data/data/…/files/instant-run/inbox/resources.ap_ 是否存在。
- - 1.2 存在的話，複製到 /data/data/…/files/instant-run/left(or right)/resources.ap_ 下。
- - 1.3 判斷是否複製成功，即有文件。
- - 1.4 判斷 2. 路徑下的 resources.ap_ 是否沒被修改（ 0L = 不存在），並且如果資源文件的修改時間小於 APP 的 APK 修改時間的話，那麼說明這是一個舊的資源文件（失效的舊的 resources.ap_ ），應該忽略（ externalResourcePath = null ）。

2. setupClassLoaders: HOOK BootstrapApplication 的 ClassLoader 的類加載機制：
- - 2.1 獲取 /data/data/…/files/instant-run/dex 下的所有 .dex 路徑（ List ）。
- - 2.2 如果有 dex 路徑 List 沒有內容，直接 return。
- - 2.3 獲取加載 BootstrapApplication 的 ClassLoader。
- - 2.4 反射該 ClassLoader 的 getLdLibraryPath 方法拿到 nativeLibraryPath。
- - - - 2.4.1 如果成功，則直接複製給 nativeLibraryPath。
- - - - 2.4.2 如果失敗，捕獲異常，打印 Log 後，設置 nativeLibraryPath = /data/data/…/lib。
- - 2.5 調用了靜態方法 IncrementalClassLoader.inject(….) 後，直接 HOOK 了該 ClassLoader 的加載模式爲：BootClassLoader -> incrementalClassLoader -> classLoader。
- - 2.6 這樣的話 BootstrapApplication 的 ClassLoader 的加載 Class 機制就會先走插件 incrementalClassLoader。

3. createRealApplication: 創建真正的 Application（ App 內自定義的 Application ）：
- - 3.1 AppInfo 中取出，真正 Application 的 packageName，forName(…) 實例化一個 Class

MonkeyPatcher

1. monkeyPatchApplication（ Hook BootstrapApplication ）：
- - 1.1 Hook 掉 ActivityThread 內的所有 BootstrapApplication 爲 RealApplication。
- - 1.2 Hook 掉 ActivityThread 內的所有 LoadedApk 內部的：
- - - - 1.2.1 BootstrapApplication 爲 RealApplication。
- - - - 1.2.2 mResDir 爲 externalResourceFile。

2. monkeyPatchExistingResources（加載補丁資源，並 Hook 進 App 內）：
- - 2.1 反射調用 AssetManager.addAssetPath 方法加載補丁資源。
- - 2.2 Hook Resource or ResourcesImpl 中的 mAssets，Hook 爲補丁資源。
- - 2.3 Hook Resource or ResourcesImpl 內 Theme or ThemeImpl 中的 mAssets，Hook 爲補丁資源。
- - 2.4 Hook Activity（ ContextThemeWrapper ）的 initializeTheme 方法去初始化 Theme。
- - 2.5 如果 < 7.0，先 Hook AssetManager 的 createTheme 方法去創建一個補丁 Theme。然後 Hook Activity 的 Theme 的 mTheme Field 爲補丁 Theme。
- - 2.6 調用 pruneResourceCaches(@NonNull Object resources) 方法去刪除資源緩存。

3. pruneResourceCache（由於 hook 進來了 newAssetManager，所以需要把原來運行 Activity 的資源緩存清空）：
- - 3.1 刪除 Resource 內部的 TypedArrayPool 的資源緩存。
- - 3.2 刪除 Resource 圖片、動畫、顏色等資源緩存。
- - 3.3 刪除 ResourceImpl 圖片、動畫、顏色等資源緩存。

IncrementalClassLoader

可以理解 IncrementalClassLoader 就是插件 class 的 classLoader

1. 提供了靜態方法 inject(ClassLoader classLoader,String nativeLibraryPath,String codeCacheDir,List dexes) 方便將目標 classLoader 的 parent 替換爲 IncrementalClassLoader。

2. 這樣的話 parent 的父加載的 class 和 res 就走的是 IncrementalClassLoader 的加載。BootClassLoader -> classLoader 就會變爲 BootClassLoader -> IncrementalClassLoader -> classLoader。

3. 然而 IncrementalClassLoader 的加載的邏輯又靠 DelegateClassLoader。DelegateClassLoader 是 BaseDexClassLoader 的子類，覆寫了 findClass 方法，但是，只是爲了打點 Log。

Server

handle(DataInputStream input, DataOutputStream output)：

1. 資源校驗（ res/resources.ap_ ）。

2. 處理補丁：
- - 2.1 dex 結尾的格式，就執行 handleColdSwapPatch(…) 冷部署。
- - 2.2 dex 結尾的格式並且名字爲 “classes.dex.3” 則記錄爲熱部署。
- - 2.3 名字爲 “classes.dex.3” 直接執行熱部署 handleHotSwapPatch(…)。
- - 2.4 “res/resources.ap_” 那麼直接處理資源補丁 handleResourcePatch(…)。
- - 2.5：
- - - - 2.5.1 溫部署加載補丁（處理資源補丁）：調用 FileManager.writeAaptResources(…) 處理資源補丁。
- - - - 2.5.2 熱部署加載補丁：
- - - - - - 2.5.2.1 將補丁文件保存爲 /data/data/…/files/instant-run/dex-temp/reload0x?04x.dex。
- - - - - - 2.5.2.2 然後通過此 dex 去創建一個 DexClassLoader。
- - - - - - 2.5.2.3 通過創建的 DexClassLoader 去尋找內部的 AppPatchesLoaderImpl 類。
- - - - - - 2.5.2.4 進而獲取 getPatchedClasses 方法，得到 String[] classes。
- - - - - - 2.5.2.5 然後打 String[] classes 的 Log。
- - - - - - 2.5.2.6 AppPatchesLoaderImpl 向上轉爲 PatchesLoader 類型。
- - - - - - 2.5.2.7 調用（ AppPatchesLoaderImpl ）PatchesLoader.load() 方法打上 $override 和 $change 標記位。
- - - - 2.5.3 冷部署加載補丁：
- - - - - - 2.5.3.1 判斷補丁是否是 slice- 開頭。
- - - - - - 2.5.3.2 將補丁保存在 /data/data/…/files/instant-run/dex/ 目錄下。

3. 重啓流程處理：
- - 3.1 熱部署：如果更新模式是 None 或者熱部署。如果要顯示 toast。獲取前臺 Activity，然後用前臺 Activity 顯示 toast，然後返回。
- - 3.2 冷部署：
- - - - 3.2.1 獲取所有沒有 paused 的 Activity。
- - - - 3.2.2 獲取外部資源文件路徑 /data/data/…/files/instant-run/left(right)/resources.ap_。
- - - - 3.2.3 如果不存在資源文件：MonkeyPatcher.monkeyPatchApplication + MonkeyPatcher.monkeyPatchExistingResources；如果存在存在資源文件：設置更新模式 - 冷部署。
- - 3.3 溫部署：
- - - - 3.3.1 先拿到前臺顯示的 Activity。
- - - - 3.3.2 如果是溫部署：
- - - - - - 3.3.2.1 然後反射獲取 onHandleCodeChange 方法，進而傳入 0L 爲參數，進行反射調用。
- - - - - - 3.3.2.2 如果，剛纔的 handledRestart 標記爲 true，那麼繼續顯示 toast，然後重啓 Activity 後返回。
- - - - - - 3.3.2.3 最後將更新模式設置爲冷部署。
- - - - 3.3.3 判斷更新模式如果是冷部署則返回（證明沒成功調用 onHandleCodeChange ）。

Restarter

1. restartActivityOnUiThread：只在 UiThread 線程執行 updateActivity(…)

2. restartActivity：重啓 Activity。
- - 2.1 拿到該 Activity 的最頂層 Parent Activity。
- - 2.2 然後用最頂層 Parent Activity 執行 recreate 方法。

3. restartApp：重啓 App。
- - 3.1 判斷 activities 是否沒有內容。
- - - - 3.1.1 沒有的話，這個方法就不做任何事情。
- - - - 3.1.2 有的話，繼續。
- - 3.2 獲取前臺 Activity。
- - - - 3.2.1 前臺 Activity 爲 null，那麼就拿到 activities 的第一個 Activity 打 Toast，然後直接關閉 App（殺死進程）。
- - - - 3.2.2 前臺 Activity 爲存在，那麼就拿前臺 Activity 打 Toast，然後繼續。
- - 3.3 定製了一個 PendingIntent 是爲了在未來打開這個前臺 Activity。
- - 3.4 獲取 AlarmManager，設置定時任務，再未來的 100ms 後，通過 PendingIntent 打開這個前臺 Activity。
- - 3.5 殺死進程，等待 3.4 的定時任務執行，並打開前臺 Activity，實現重啓 App 的效果。

4. showToast：顯示 toast。
- - 4.1 嘗試獲取 activity 的 base context。
4.1.1 拿不到的話，return。
- - 4.2 如果如果 Toast 的內容大於 60 或者有換行（ \n ），那麼持續時間長。否則，短。
- - 4.3 調用 Toast.makeText(…).show() 顯示 Toast。

5. getForegroundActivity：獲取前臺顯示的 Activity，也就是獲取全部沒有 paused 的 Activity，然後從這個取第一個。

6. getActivities：獲取沒有 paused 的 Activity。
- - 6.1 反射獲取 ActivityThread 的 mActivities Field。
- - 6.2 獲取 mActivities 的值，根據版本兼容：
- - - - 6.2.1 拿不到的話，return。
- - - - 6.2.2 如果 > 4.4 && 是 ArrayMap 的話，轉。
- - - - 6.2.3 都不是的話，會返回初始化好，沒內容的 list。
- - 6.3 遍歷 mActivities 值，拿到每一個 ActivityRecord。
- - - - 6.3.1 判斷是否是 foregroundOnly：
- - - - - - 6.3.1.1 true 的話，過濾出 ActivityRecord 的 paused == true 的 ActivityRecord。
- - - - - - 6.3.1.2 false 的話，不走過濾邏輯。
- - 6.4 然後反射 3. 下來的 ActivityRecord 的 activity Field。
- - 6.5 拿到 ActivityRecord 的 activity Field 的值，添加到 list 裏。

7. updateActivity：調用 restartActivity 重啓 Activity。

8. showToastWhenPossible：如果可能的話，顯示 Toast。
- - 8.1 獲取前臺 Activity。
- - 8.2 如果拿到了，就調用 Restarter.showToast(…)；如果沒拿到，進入重試方法 showToastWhenPossible(…)，根據重試次數，不斷嘗試顯示 Toast。

9. showToastWhenPossible：重試顯示 Toast 方法，根據重試次數，不斷嘗試顯示 Toast。
- - 9.1 先實例化一個主線程 Handler，用於與主線程通信（現在 Toast ）。
- - 9.2 然後希望在主線程執行的任務 Runnable 內，拿到獲取前臺顯示 Activity。
- - - - 9.2.1 如果此次拿到了，直接調用 showToast(…) 方法顯示 Toast。
- - - - 9.2.2 如果此次拿不到，那麼遞歸到下次，繼續嘗試拿，一直遞歸到重試次數大於 0 爲止。

FileManager

1. checkInbox：複製資源文件 resources.ap_（主要用於創建資源）。
- - 1.1 判斷 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/inbox/resources.ap_ 是否存在。
- - 1.2 存在的話，複製到 /data/data/…/files/instant-run/left(or right)/resources.ap_ 下。

2. getDexList：獲取 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex 的 .dex 路徑集合( 主要用於 HOOK BootstrapApplication 的 ClassLoader 的類加載機制 )。
- - 2.1 獲取 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex-temp 文件夾下，最近修改的.dex 文件的更新時間，記錄爲 newestHotswapPatch。
- - 2.2 獲取 File: /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex ，但不一定創建。
- - 2.3 校驗 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex 文件夾：
- - - - 2.3.1 如果不存在，那麼會創建該文件夾後，將 instant-run.zip 內的所有 .dex ，加上前綴 “slice-” 複製到 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex 文件夾中。最後，獲取該文件夾內的所有文件，保存在 File[] dexFiles。
- - - - 2.3.2 如果直接存在，直接獲取 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex 文件夾中的所有文件，保存在 File[] dexFiles。
- - 2.4 如果 2.3 內提取 instant-run.zip：
- - - - 2.4.1 失敗了。再次校驗 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex 文件夾。遍歷所有文件，如果有一個文件的修改時間小於 APK 的修改時間，證明存在舊的 dex。將 instant-run.zip 內的所有 .dex ，加上前綴”slice-” 複製到 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex 文件夾中。然後，清空不是提取複製過來的 dex（舊 dex ）。
- - - - 2.4.2 成功了。判斷 1. 中的 dex-temp 文件夾是否存在 dex。存在的話，清空 dex-temp 文件夾。
- - 2.5 最後判斷 hotSwap 的時間是不是比 coldSwap 的時間新。實質上就是 dex-temp 文件夾內的 files 和 dex 文件夾內的 files，誰最新！如果 hotSwap 的時間比 coldSwap 的時間新，調用 Restarter.showToastWhenPossible 提示 the app is older。
- - 2.6 返回 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex 的 .dex 路徑集合。

3. extractSlices：提取 instant-run.zip 的資源（主要用於獲取所有 dex 集合，然後實例化一個補丁 ClassLoader 進而 HOOK BootstrapApplication 的 ClassLoader 的類加載機制）。
- - 3.1 Class.getResourceAsStream(“/instant-run.zip”) 去加載 instant-run.zip 的資源。
- - 3.2 提取出 instant-run.zip 內的資源（內部都是 .dex 文件）：
- - - - 3.2.1 過濾掉 META-INF。
- - - - 3.2.2 過濾掉有 “/” 的文件或文件夾。
- - - - 3.2.3 找出所有 .dex 文件，將其文件名加上前綴 “slice-” 保存在 Set sliceNames。
- - - - 3.2.4 再將這些 .dex 文件，加載前綴 “slice-“，複製到 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex 文件夾中。
- - - - 3.2.5 校驗 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex 文件夾中，是非存在不是 3.2.4 複製過來的文件。如果不是 2.4 複製過來的文件，證明是舊 “slice-” 文件，則刪除。

4. getTempDexFile：獲取 dex-temp 文件夾下，下版本要創建的 File ( 主要用於熱部署 )。
- - 4.1 獲取 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex-temp 文件夾。
- - 4.2 校驗 dex-temp 文件夾：
- - - - 4.2.1 不存在，則創建。
- - - - 4.2.2 存在，則判斷是否要清空。清空的話，則刪除該文件夾下的所有 .dex 文件。
- - 4.3 然後遍歷 dex-temp 文件夾下的文件：
- - - - 4.3.1 截斷 “reload” 和 “.dex” 之間的十六進制版本號。
- - - - 4.3.2 找出版本號最大的 .dex 文件。
- - 4.4 根據 4.3.2 的找出的最大版本號的基礎上，最大版本號+1，然後創建一個 “reload最大版本號.dex” 的 File 返回。

5. writeRawBytes：二進制生成文件（所有部署）。主要將二進制數據輸出爲 resources.ap_ or .dex。
6. extractZip：提取出 instant-run.zip 流內的 .dex 文件 ( 主要用於溫部署 ) 注: 這提取出的 .dex ，不帶 “slice-” 前綴。與 extractSlices 方法不同。
- - 6.1 過濾掉 META-INF。
- - 6.2 如果父路徑文件夾不存在，則創建。

7. writeDexShard：生成 dex（主要用於冷部署）。
- - 7.1 校驗目錄：/data/data/( applicationId )/files/instant-run/dex。沒有，則創建。
- - 7.2 通過調用 writeRawBytes 方法，在該目錄下保存 dex 文件。

8. writeAaptResources：生成資源文件 resources 或者 resources.ap_ ( 主要用於溫部署 ) 路徑一般爲 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/left( right )/resources.ap_( resources )。
- - 8.1 拿到以上路徑後，創建該路徑的父文件夾。
- - 8.2 生成資源文件：
- - - - 8.2.1 如果生成 resources.ap_：
- - - - - - 8.2.1.1 如果 USE_EXTRACTED_RESOURCES = true，那麼該流爲 instant-run.zip 的數據，直接複製出內部的 dex 到 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/left( right )目錄下。
- - - - - - 8.2.1.2 如果 USE_EXTRACTED_RESOURCES = false，生成 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/left( right )/resources.ap_。
- - - - 8.2.2 如果生成 resources，那麼直接寫出 /data/data/( applicationId )/files/instant-run/left( right )/resources。

9. writeTempDexFile：在 dex-temp 文件夾下生成 dex ( 主要用於熱部署 )。

10. purgeTempDexFiles：清空 dex-temp 下的 .dex 文件 ( 用於清空熱部署產生的 dex-temp 文件夾中的 dex )。

11. readRawBytes：讀取 inbox/resources.ap_ ( 主要用於創建資源時，讀取 inbox/resources.ap_ )。
- - 11.1 路徑爲: /data/data/( applicationId )/files/instant-run/inbox/resources.ap_。
- - 11.2 爲了複製到 /data/data/…/files/instant-run/left(or right)/resources.ap_。

AbstractPatchesLoaderImpl

1. 遍歷所有被修改的類名。

2. 拼接出 ???$override 類型。

3. 通過 ClassLoader 加載 ???$override 類。

4. 反射實例化一個 ???$override 類的實例。

5. 加載被修改的類。

6. 反射被修改的類的 $change Field。

7. 反射獲取被修改的類的 $change Field 的值。

8. 判斷被修改的類的 $change Field 的值。
- - 8.1 如果存在值，反射獲取其 $obsolete Field，如果不爲 null，則設置爲 true。

9. HOOK 被修改的類的 $change Field = 4. 實例化好的 ???$override 類。

10. 如果這寫過程中拋出異常，返回 false。否則，返回 true。

源碼

Instant Run

59. Instant Run 筆記

1.現象

總結現象

替換 BootstrapApplication 爲 RealApplication

BootstrapApplication

MonkeyPatcher

IncrementalClassLoader

Server

Restarter

FileManager

AbstractPatchesLoaderImpl

源碼

43.Android Base64Util

39.Android BroadcastReceiver

41.Android aapt工具

38. Android 反射資源工具ReflectionUtil

44.Android MD5Util

Mac下配置sublime實現LaTeX

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結