淺談Android熱修復

前言：

很多時候測試完的產品上線後，突然發現一個小的bug。這時候考慮到用戶體驗、和時間成本，不能爲了一點點bug而重新發布新版本。於是就有了熱修復這個概念的產生！它可以在不發佈版本的情況下修復出bug的代碼。我們來一探究竟。

目前可能用的相對廣泛的熱修復框架有如下幾個：
https://github.com/dodola/HotFix
https://github.com/jasonross/Nuwa
https://github.com/bunnyblue/DroidFix
https://github.com/alibaba/AndFix

看完他們的簡介，基本可以瞭解到，他們都是基於：動態修復技術、Android Dex分包方案，這兩篇文章的原理，所以在使用前，是完全有必要去閱讀這兩篇文章的。

今天我就以阿里巴巴的熱修復框架（AndFix），來做個簡單的演示：
爲什麼會選擇這個來做演示？是因爲看了git上的更新記錄，其他的幾個要麼是用起來比較複雜、要麼就是N久已經沒有更新了，使用起來不安全。

1.使用方法：

添加依賴庫是必要的：

AndroidStudio：

compile 'com.alipay.euler:andfix:0.3.1@aar'

Eclipse直接導入AndFix工程項目即可：下載AndFix

然後在Application.onCreate() 中添加以下代碼

patchManager = new PatchManager(context);
patchManager.init(appversion);//current version
patchManager.loadPatch();

可以用這句話獲取appversion

String appversion= getPackageManager().getPackageInfo(getPackageName(), 0).versionName;

注意每次appversion變更都會導致所有補丁被刪除,如果appversion沒有改變，則會加載已經保存的所有補丁。
然後在需要的地方調用PatchManager的addPatch方法加載新補丁，比如可以在下載補丁文件之後調用。
之後就是打補丁的過程了，首先生成一個apk文件，然後更改代碼，在修復bug後生成另一個apk。
通過官方提供的工具apkpatch
生成一個.apatch格式的補丁文件，需要提供原apk，修復後的apk，以及一個簽名文件。
可以直接使用命令apkpatch查看具體的使用方法。
使用示例：

生成差異文件命令 : apkpatch.bat -f new.apk -t old.apk -o output1 -k debug.keystore -p android -a androiddebugkey -e android
-f <new.apk> ：新版本
-t <old.apk> : 舊版本
-o <output> ： 輸出目錄
-k <keystore>： 打包所用的keystore
-p <password>： keystore的密碼
-a <alias>： keystore 用戶別名
-e <alias password>： keystore 用戶別名密碼

通過網絡傳輸或者adb push的方式將apatch文件傳到手機上，然後運行到addPatch的時候就會加載補丁。
加載過的補丁會被保存到data/packagename/files/apatch_opt目錄下，所以下載過來的補丁用過一次就可以刪除了。

2.原理

apkpatch將兩個apk做一次對比，然後找出不同的部分。可以看到生成的apatch了文件，後綴改成zip再解壓開，裏面有一個dex文件。通過jadx查看一下源碼，裏面就是被修復的代碼所在的類文件,這些更改過的類都加上了一個_CF的後綴，並且變動的方法都被加上了一個叫@MethodReplace的annotation，通過clazz和method指定了需要替換的方法。
然後客戶端sdk得到補丁文件後就會根據annotation來尋找需要替換的方法。最後由JNI層完成方法的替換。

3.AndFix涉及的安全性問題

readme提示開發者需要驗證下載過來的apatch文件的簽名是否就是在使用apkpatch工具時使用的簽名，如果不驗證那麼任何人都可以製作自己的apatch文件來對你的APP進行修改。
但是我看到AndFix已經做了驗證，如果補丁文件的證書和當前apk的證書不是同一個的話，就不能加載補丁。
官網還有一條，提示需要驗證optimize file的指紋，應該是爲了防止有人替換掉本地保存的補丁文件，所以要驗證MD5碼，然而SecurityChecker類裏面也已經做了這個工作。。但是這個MD5碼是保存在sharedpreference裏面，如果手機已經root那麼還是可以被訪問的。

4.一些缺點

不支持YunOS
無法添加新類和新的字段
需要使用加固前的apk製作補丁，但是補丁文件很容易被反編譯，也就是修改過的類源碼容易泄露。
使用加固平臺可能會使熱補丁功能失效（演示樣例時已經驗證過）。

接下來我們來看樣例（我是在Eclipse寫的這個樣例）：

如圖AndFix是上面鏈接下載的工程，AndFixDemo2是我自己的工程。

依賴都整理好，就開始編寫我們自己的工程代碼：

我寫了三個類：

AndFixSay是用來模擬出bug的類：

public class AndFixSay {
	public String say(){
		return "I'm not fix";
	} 
}

MainActivity是用來顯示修復前後結果的：

public class MainActivity extends ActionBarActivity {

	static TextView tv_say_content;
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);

		if (savedInstanceState == null) {
			getSupportFragmentManager().beginTransaction()
					.add(R.id.container, new PlaceholderFragment()).commit();
		}
	}

	@Override
	public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {

		getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
		return true;
	}

	@Override
	public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {
		int id = item.getItemId();
		if (id == R.id.action_settings) {
			return true;
		}
		return super.onOptionsItemSelected(item);
	}

	/**
	 * A placeholder fragment containing a simple view.
	 */
	public static class PlaceholderFragment extends Fragment {

		public PlaceholderFragment() {
		}

		@Override
		public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
				Bundle savedInstanceState) {
			View rootView = inflater.inflate(R.layout.fragment_main, container,
					false);
			tv_say_content = (TextView)rootView.findViewById(R.id.tv_say_content);
			Button btn_say = (Button)rootView.findViewById(R.id.btn_say);
			btn_say.setOnClickListener(new OnClickListener() {
				@Override
				public void onClick(View v) {
					tv_say_content.setText(new AndFixSay().say());
				}
			});
			return rootView;
		}
	}

}

MainApplication是用來寫初始化AndFix的

ublic class MainApplication extends Application {

	public PatchManager mPatchManager;

	private static final String TAG = "euler";

	private static final String APATCH_PATH = "/out.apatch";
	@Override
	public void onCreate() {
		super.onCreate();
		try {
			//注意每次appversion變更都會導致所有補丁被刪除,如果appversion沒有改變，則會加載已經保存的所有補丁。
			String appversion= getPackageManager().getPackageInfo(getPackageName(), 0).versionName;
			mPatchManager = new PatchManager(this);
			mPatchManager.init(appversion);
			mPatchManager.loadPatch();
			//添加patch，只需指定patch的路徑即可，補丁會立即生效
			// add patch at runtime
				// .apatch file path
			String patchFileString = Environment.getExternalStorageDirectory()
						.getAbsolutePath() + APATCH_PATH;
			mPatchManager.addPatch(patchFileString);
			Log.d(TAG, "apatch:" + patchFileString + " added.");
			
		} catch (NameNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}catch (IOException e) {
			Log.e(TAG, "", e);
		}
	}
	
}

安裝應用到手機上，會有個按鈕，點擊後會顯示：I'm not fix。

然後我們修改兩個地方：
AndFix中添加方法sayFix();

public class AndFixSay {
	public String say(){
		return "I'm not fix";
	} 
	public String sayFix(){
		return "I'm fixed -- lala";
	}
}

MainActivity我們修改如下：

tv_say_content.setText(new AndFixSay().sayFix());

然後就是比較產生差異文件（比較的包不能加固，加固後會修復失敗）：

apkpatch.bat -f FixDemo_new.apk -t FixDemo_old.apk -o output1 -k *** -p *** -a *** -e ***

生成一個.apatch格式的補丁文件！（參數前面有介紹）

正式開發時補丁文件可以通過請求接口下載然後修復，這裏我就直接複製粘貼到sd卡上面，然後給個文件路徑，意思都差不多。

最後顯示的結果是：I'm fixed -- lala

這個雖然簡單，但是有很多的侷限性，不能更換資源文件、不能添加類等！

完整項目下載地址：http://download.csdn.net/detail/caihongdao123/9588337