繼騰訊之後，又有大佬向Flutter熱更新動手了

作者：大師兄

前言

Flutter 官方在 GitHub 上聲明是暫時不支持熱更新的，但是在 Flutter 的源碼裏，是有一部分預埋的熱更新相關的代碼，並且通過一些我們自己的手段，在 Android 端是能夠實現動態更新的功能的。

Flutter 產物的探究

不論是創建完全的 Flutter 項目，還是 Native 以 Moudle 得方式集成 Flutter，亦或是 Native 以 aar 方式集成 Flutter，最終 Flutter 在 Andorid 端的 App 都是以 Native 項目 + Flutter 的 UI 產物存在的。所以在這裏拆開一個 Flutter 在 release 模式下編譯後生成 aar 包來做分析：

我們關注重點在 assets，jni，libs 這 3 個目錄中，其他的文件都是 Nactive 層殼工程的產物；

jni：該目錄下存在文件 libflutter.so，該文件爲 Flutter Engine (引擎) 層的 C++ 實現，提供 skia (繪製引擎)，Dart，Text (紋理繪製) 等支持；

libs：該目錄下存在文件爲 flutter.jar，該文件爲 Flutter embedding (嵌入) 層的 Java 實現，該層提供給 Flutter 許多 Native 層平臺系統功能的支持，比如創建線程。

assets: 該目錄下分爲兩部分：

1. flutter_assets 目錄：該目錄下存放 Flutter 我們應用層的資源，包括 images,font 等；
2. isolate_snapshot_data，isolate_snapshot_instr，vm_snapshot_data，vm_snapshot_instr 文件：這 4 個文件分別對應 isolate，VM 的數據段和指令段文件。這四個文件就是我們自己的 Flutter 代碼的產物了。

Flutter 代碼的熱更

###探究

在我們的 Native 項目中，會在 FlutterMainActivity 中，通過調用 Flutter 這個類來創建 View：

flutterView = Flutter.createView(this, getLifecycle(), route);
layoutParams = new FrameLayout.LayoutParams(FrameLayout.LayoutParams
 .MATCH_PARENT,FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT);
addContentView(flutterView, layoutParams);

查看 Flutter 類代碼，發現 Flutter 類主要做了幾件事：

1. 使用 FlutterNative 加載 View，設置路由，使用 lifecycle 綁定生命週期；
2. 使用 FlutterMain 初始化，重點關注這裏。

public static FlutterView createView(@NonNull final Activity 
 activity, @NonNull Lifecycle lifecycle, String initialRoute) {
 FlutterMain.startInitialization(activity.getApplicationContext());
 FlutterMain.ensureInitializationComplete(activity.getApplicationContext(), (String[])null);
 FlutterNativeView nativeView = new FlutterNativeView(activity);
}

所以，真正初始化的相關代碼是在 FlutterMian 中：

public static void startInitialization(Context applicationContext, 
 FlutterMain.Settings settings) {
if (Looper.myLooper() != Looper.getMainLooper()) {
 throw new IllegalStateException("startInitialization must be called on the main thread");
} else if (sSettings == null) {
 sSettings = settings;
 long initStartTimestampMillis = SystemClock.uptimeMillis();
 initConfig(applicationContext);
 initAot(applicationContext);
 initResources(applicationContext);
 System.loadLibrary("flutter");
 long initTimeMillis = SystemClock.uptimeMillis() - initStartTimestampMillis;
 nativeRecordStartTimestamp(initTimeMillis);
 }
}

在 startInitialization 中，主要執行了三個初始化方法 initConfig (applicationContext)，initAot (applicationContext)，initResources (applicationContext)，最後記錄了執行時間；

在 initConfig 中：

private static void initConfig(Context applicationContext) {
try {
 Bundle metadata = applicationContext.getPackageManager().
 getApplicationInfo(applicationContext
 .getPackageName(), 128).metaData;
 if (metadata != null) {
 sAotSharedLibraryPath = metadata.getString(PUBLIC_AOT_AOT_SHARED_LIBRARY_PATH, "app.so");
 sAotVmSnapshotData = metadata.getString(PUBLIC_AOT_VM_SNAPSHOT_DATA_KEY, "vm_snapshot_data");
 sAotVmSnapshotInstr = metadata.getString(PUBLIC_AOT_VM_SNAPSHOT_INSTR_KEY, "vm_snapshot_instr");
 sAotIsolateSnapshotData = metadata.getString(PUBLIC_AOT_ISOLATE_SNAPSHOT_DATA_KEY, "isolate_snapshot_data");
 sAotIsolateSnapshotInstr = metadata.getString(PUBLIC_AOT_ISOLATE_SNAPSHOT_INSTR_KEY, "isolate_snapshot_instr");
 sFlx = metadata.getString(PUBLIC_FLX_KEY, "app.flx");
 sFlutterAssetsDir = metadata.getString(PUBLIC_FLUTTER_ASSETS_DIR_KEY, "flutter_assets");
 }
} catch (NameNotFoundException var2) {
 throw new RuntimeException(var2);
 }
}

在 initResources 中：

sResourceExtractor = new ResourceExtractor(applicationContext);
sResourceExtractor.addResource(fromFlutterAssets(sFlx))
 .addResource(fromFlutterAssets(sAotVmSnapshotData))
 .addResource(fromFlutterAssets(sAotVmSnapshotInstr))
 .addResource(fromFlutterAssets(sAotIsolateSnapshotData))
 .addResource(fromFlutterAssets(sAotIsolateSnapshotInstr))
 .addResource(fromFlutterAssets("kernel_blob.bin"));
 if (sIsPrecompiledAsSharedLibrary) {
 sResourceExtractor.addResource(sAotSharedLibraryPath);
 } else {
 sResourceExtractor.addResource(sAotVmSnapshotData)
 .addResource(sAotVmSnapshotInstr)
 .addResource(sAotIsolateSnapshotData)
 .addResource(sAotIsolateSnapshotInstr);
}
sResourceExtractor.start();

在 ResourceExtractor 類中，通過名字就能知道這個類是做資源提取的。把 add 的 Flutter 相關文件從 assets 目錄中取出來，該類中 ExtractTask 的 doInBackground 方法中：

File dataDir = new File(PathUtils.getDataDirectory(
 ResourceExtractor.this.mContext));

這句話指定了資源提取的目的地，即 data/data/ 包名 /app_flutter，如下：

如圖，可以看到該目錄是的訪問權限是可讀可寫，所以理論上，我們只要把自己的 Flutter 產物下載後，從內存 copy 到這裏，便能夠實現代碼的動態更新。

代碼實現

public class FlutterUtils { 
private static String TAG = "FlutterUtils.class"; 
private static String flutterZipName = "flutter-code.zip"; 
private static String fileSuffix = ".zip"; 
private static String zipPath = Environment.getExternalStorageDirectory()
 .getPath() + "/k12/" + flutterZipName; 
private static String targetDirPath = zipPath.replace(fileSuffix, ""); 
private static String targetDirDataPath = zipPath.replace(fileSuffix, "/data"); 
/** 
* Flutter 代碼熱更新第一步：解壓 Flutter 的壓縮文件 
*/ 
public static void unZipFlutterFile() { 
 Log.i(TAG, "unZipFile: Start"); 
 try { unZipFile(zipPath, targetDirPath); 
 Log.i(TAG, "unZipFile: Finish"); 
 } catch (Exception e) { 
 e.printStackTrace(); 
 } 
} 
/** 
* Flutter 代碼熱更新第二步：將 Flutter 的相關文件移動到 AppData 的相關目錄,APP啓動時調用 
* * @param mContext 獲取 AppData 目錄需要 
*/ 
public static void copyDataToFlutterAssets(Context mContext) { 
 String appDataDirPath = PathUtils.getDataDirectory(mContext.getApplicationContext()) + File.separator; 
 Log.d(TAG, "copyDataToFlutterAssets-filesDirPath:" + targetDirDataPath); 
 Log.d(TAG, "copyDataToFlutterAssets-appDataDirPath:" + appDataDirPath); 
 File appDataDirFile = new File(appDataDirPath); 
 File filesDirFile = new File(targetDirDataPath); 
 File[] files = filesDirFile.listFiles(); 
 for (File srcFile : files) { 
 if (srcFile.getPath().contains("isolate_snapshot_data") || srcFile.getPath().contains("isolate_snapshot_instr") || srcFile.getPath().contains("vm_snapshot_data") || srcFile.getPath().contains("vm_snapshot_instr")) { 
 File targetFile = new File(appDataDirFile + "/" + srcFile.getName());
 FileUtil.copyFileByFileChannels(srcFile, targetFile); 
 Log.i(TAG, "copyDataToFlutterAssets-copyFile:" + srcFile.getPath());
 } 
 } Log.i(TAG, "copyDataToFlutterAssets: Finish"); 
} 

 /** 
 * 解壓縮文件到指定目錄 * 
 * @param zipFileString 壓縮文件路徑 
 * @param outPathString 目標路徑 
 * @throws Exception 
 */ 
 private static void unZipFile(String zipFileString, String outPathString) { 
 try { 
 ZipInputStream inZip = new ZipInputStream(new FileInputStream(zipFileString)); 
 ZipEntry zipEntry; String szName = ""; 
 while ((zipEntry = inZip.getNextEntry()) != null) { szName = zipEntry.getName(); 
 if (zipEntry.isDirectory()) { 
 szName = szName.substring(0, szName.length() - 1); 
 File folder = new File(outPathString + File.separator + szName); 
 folder.mkdirs(); 
 } else { 
 File file = new File(outPathString + File.separator + szName); 
 if (!file.exists()) { 
 Log.d(TAG, "Create the file:" + outPathString + File.separator + szName); 
 file.getParentFile().mkdirs(); file.createNewFile(); 
 } 

 FileOutputStream out = new FileOutputStream(file); 
 int len; 
 byte[] buffer = new byte[1024]; 
 while ((len = inZip.read(buffer)) != -1) { 
 out.write(buffer, 0, len); out.flush(); 
 } 
 out.close(); 
 } } 
 inZip.close(); 
 } catch (Exception e) { 
 Log.i(TAG,e.getMessage()); 
 e.printStackTrace(); 
 } 
 } 

 /** 
 * 使用FileChannels複製文件。
 * * @param source 原路徑 
 * @param dest 目標路徑 
 */ 
 public static void copyFileByFileChannels(File source, File dest) { 
 FileChannel inputChannel = null; 
 FileChannel outputChannel = null; 
 try { 
 inputChannel = new FileInputStream(source).getChannel(); 
 outputChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel(); 
 outputChannel.transferFrom(inputChannel, 0, inputChannel.size()); 
 refreshMedia(BaseApplication.getBaseApplication(), dest); 
 } catch (Exception e) { 
 e.printStackTrace(); 
 } finally { 
 try { 
 inputChannel.close(); 
 outputChannel.close(); 
 } catch (IOException e) { 
 e.printStackTrace(); 
 } 
 }
} 
 /** 
 * 更新媒體庫 
 * * @param cxt 
 * @param files */ 
 public static void refreshMedia(Context cxt, File... files) { 
 for (File file : files) { 
 String filePath = file.getAbsolutePath(); 
 refreshMedia(cxt, filePath); 
 } 
 } 

 public static void refreshMedia(Context cxt, String... filePaths) { 
 MediaScannerConnection.scanFile(cxt.getApplicationContext(), filePaths, null, null); 
 }}

Flutter 資源的熱更新

我們的 App 安裝到手機上後，是很難再修改 Assets 目錄下的資源，所以關於資源的替換，目前的方案是使用 Flutter 的 API ：Image.file () 來從存儲卡中讀取圖片。

通常我們的 Flutter 項目中應當存有關於 App 的圖片，儘量保證在熱更新的時候使用已經存在的圖片，

其次，我們可以使用 Image.network () 來加載網絡資源的圖片，

如果還不能滿足需求，兜底的方案就是使用 Image.file ()，將資源圖片放到 Zip 目錄下一起下發，並在 Flutter 代碼中使用 Image.file () 來加載。

1. 通過 Native 層方法拿到圖片文件夾的內存地址 dataDir；
2. 判斷圖片是否存在，存在則加載，不存在則加載已經存在的圖片佔位；

new File(dataDir + 'hotupdate_test.png').existsSync()
 ? Image.file(new File(dataDir + 'hotupdate_test.png'))
 : Image.asset("images/net_error.png"),

總結

在 Flutter 代碼產物替換中，因爲替換的 4 個文件皆爲直接加載到內存中的引擎代碼，所以這部分優化空間有限。但在資源的熱更新中，資源是從 Assets 取得，所以這裏應該有更優的方案。

Flutter 的熱更新意味着可以在在 App 的一個入口裏，像 H5 一樣無窮的嵌入頁面，但又有和原生媲美的流暢體驗。

未來 Flutter 熱更新技術如果成熟，應用開發可能只需要 Android 端和 IOS 端實現本地業務功能模塊的封裝，業務和 UI 的代碼都放在 Flutter 中，便能夠真正的實現移動兩端一份業務代碼，並且賦予產品在不影響用戶體驗的情況下，擁有動態部署 APP 內容的能力。

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