@pockry
2015-09-30T10:33:54.000000Z
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移动 Android 架构
前段时间，奇虎360在Github上发布了一个Android开源项目DroidPlugin，这是一个实现动态加载的Android插件框架，可以免安装、免修改的运行第三方APK。一时间，它被誉为安卓黑科技，引起行业内的关注。
据其官方文档介绍，DroidPlugin的目的是改进大型APP的架构，实现多团队协作开发。它的部分特性如下：
DroidPlugin的原理是利用Android一个进程可以运行多个APK的机制，通过API欺骗让系统以为只有宿主App存在，同时通过预先占坑来创造插件App的运行环境，最后通过动态代理实现函数hook、Binder代理绕过部分系统服务限制，从而实现应用的组件化。
据InfoQ了解，它的作者是360高级工程师张勇，InfoQ记者对其进行了采访，了解了项目背后的更多信息。同时，张勇也接受InfoQ邀请，将于12月18日在ArchSummit北京2015架构师大会上作“分拆：DroidPlugin的实现原理及其应用”的分享。
受访嘉宾介绍
张勇，从2009年开始从事Android的研发工作，分别在机锋网、金山、360从事过桌面、安全、市场等Android APP的研发管理工作。2011年加入360手机助手团队，目前在奇虎从事360手机助手Android客户端的研发工作，专注于Android APP安全、架构领域。
InfoQ：请介绍一下DroidPlugin项目的背景，你们为什么要开发这样一个框架呢？
张勇：之所以开发这个项目，应该算是现实的驱动，我们手助（360手机助手）的团队并不大，但是业务特别多，并且还有跨部门的对接，这些业务对应着手助里面不同的产品模块。我们开发和发布的节奏是“搭火车”的模式，一般每周发布个小版本，然后每个月发布一个大版本，各个产品模块独立研发，然后在每周的固定时间整合到主应用里面发布。但这样会遇到一个问题是，各个产品模块的研发进度、时间并不统一，有的产品周一已经开发完了，有的产品周四还没开始做，通过这样“搭火车”就有不少时间会被浪费掉。
另外，客户端发版有不少成本，一次应用更新从发布到有一定的覆盖量，通常需要一到两周时间，而新产品从上线到有一定量的反馈，也需要时间，这对于一个快速迭代的产品来说也不够高效。
所以我就想着调整我们应用的架构，将一些业务模块做成可拆分的，并且做到彻底隔离，以实现独立发版、快速放量。另外手助中的一些功能模块，公司的其它团队也在做，并且做的比我们好，那我就想能不能把他这个模块拿过来放到手助里面，他们只需要交付一个APK就可以，这样既会解决掉我们重复造轮子的问题，也不会存在开发成本、进度和版本管理等问题。
InfoQ：能介绍一下DroidPlugin的开发过程吗？它是如何应用到手机助手里的？
张勇：我大概从14年6月份就有想法，但当时没有时间开发，不过一直在构思怎么做，然后14年12月份我才能够把更多精力花在改善手助的架构上来。真正开发的时间不长，大概到3月份就做完了，但因有一些兼容性担忧，所以直到15年4月份到5月份，才开始慢慢应用到手机助手里面去。
一开始我还不是很自信，因为这对我们的手助改动比较大，同时Droid Plugin会涉及到很多系统底层的修改。不过我的领导、手助的技术负责人韩三普非常支持我，所以我就开始尝试着去做了。
实际应用的的契机不是重构，而是App瘦身。当时手助的APK越来越大，早期能控制在2M以内，但最后都接近10M了。我们知道App的体积对安装的成功率影响很大，比如内存不足、dexopt优化导致的安装失败会增加，安装失败对用户造成的挫败感特别强。同时更小的体积也会便于用户下载，所以我们就使用了Droid Plugin将一些模块拆分出去、动态加载。从而实现了对手助App的瘦身。
在完成后，我们用灰度发布的方式来逐渐尝试。开始就试着放了几千的量，发现没什么问题，然后就是几万，十万，然后终于有一些反馈过来。主要问题还是在适配方面，虽然我们在发布前在不同型号的手机上都做了适配性测试，但放出去还是有问题。后来我们就让用户把他们的手机寄过来，调试、修复完bug之后再给他寄回去，然后继续放量、解决用户反馈，通过这样的循环，到现在已经基本没什么问题了。
InfoQ：别人都叫它安卓黑科技，您自己对它是怎么看的？
张勇：我觉得它并算是多么的“黑”，因为它还是有一些限制的，并不是百分之百的完美。在项目介绍里我也提到，它不能发自定义的通知栏，以及Launch Mode的bug，这些都表明它其实并不够完善。如果真正完善了我觉得可以称得上是黑科技，但目前来说还算不上。不过，我把它开源出来是希望对更多的Android开发者有帮助，如果黑科技指的是一些恶意用途的话，那我宁愿它永远不是。
InfoQ：那DroidPlugin的主要应用场景是什么？
张勇：其实它主要目的刚才已经提到，就是拆分模块。如果是小团队，几个人甚至独立开发应用的，那么并没有使用它的必要，相反还会增加产品复杂性、降低代码复用率。但是对于那些平台类的大型产品，是由很多子产品组成的， 而各个子产品又是不同的团队在做，甚至在一些公司会是不同的事业部在做。像这种情况就需要这样的一款框架，因为每个子产品都有自己的开发团队，要将它们整合起来、实现同步开发比较困难，所以最好有这样一个架子，或者说平台，让各产品团队平时可以各开发各的，他们只需要遵守一些约定即可，在集成时不需要耗费额外的工作量。
InfoQ：Android的动态加载有不少的实现方式，您为何选择采用动态代理技术来实现？
张勇：其实在DroidPlugin之前，我还做过一个Android的Hook项目，叫ZHook，我也把它的二进制文件放在了GitHub上，它可以实现对任意Java方法的hook，原理和Xposed一样。但ZHook只支持Dalvik虚拟机，不支持ART，并且在Dalvik模式下面也还有一些缺陷，所以我就转到使用动态代理。
动态代理相比较起来更可控，稳定性更好，并且Dalvik和ART两个运行时都支持、适配范围更广，比如Android 6.0刚出来不久，我们测试一下也都是支持的。
InfoQ：从项目介绍里我们看到宿主App和插件App是彻底隔离的，为何这样设计？
张勇：所谓彻底隔离就是说，插件APP直接无法直接访问、调用彼此的代码、资源，这不只是编译层面的隔离，在运行时通过过Java反射等手段也无法做到，反过来框架也不关心插件里运行的代码。DroidPlugin实现的目标之一就是彻底的拆分模块，做到插件App不仅能在DroidPlugin中运行，也能安装到系统独立运行。这样我们就可以让插件之间、框架和插件之间尽可能的减少依赖、耦合性。真正实现插件的独立的研发、测试和发布，而不必过多的考虑插件之间兼容。
当然，实际项目里面，DroidPlugin和插件App之间有通信需求的，有通行需求就有兼容问题。所以我们推荐使用Android的一些标准API来实现这些需求，比如Intent、AIDL、ContentProvider等机制。这样也许能将耦合性降到最低。
InfoQ：您提到这个项目是您个人开发的，那为何会以公司的名义开源出来？
张勇：这点当时没想那么多，因为这是在公司研发、也用在公司项目里面，那么以公司名义开源是很自然的事情。另外360一向很重视开源，我们在GitHub上有一个统一的账户，所以我也很乐意将它加入进去。我把它以公司的名义开源出去，能够表明它是经过实践检验的，能吸引更多的人来用，找出问题，回馈项目，这样可以形成一个良性的循环。这样大家可以一起来把这个框架做得更好。
InfoQ：DroidPlugin后续有哪些开发计划？
张勇：第一个是继续完善框架，在项目介绍里也提到还有一些缺陷，后面我们会逐步解决掉。第二个是可能会去加一些新的功能，比如说插件之间的依赖控制、一套低耦合的通讯机制等等。第三是目前用户使用的这些接口还不是太友好，我想稍微改一改，让它更易用一些。最后等API稳定以后，可能会补上一些文档。
InfoQ：本次采访就到这里，感谢您接受采访。