接上一篇：8个类搞定插件化——Activity实现方案
本篇主要介绍 Android 插件化开发中，如何运行未安装apk中的 Service。同我两年前讲过的那种方案（运行未安装apk中的Service）不同，这次实现的方案是完全没有任何限制的，插件 apk 可以是一个完全独立的应用，而不需要做特殊语法修改。
Service 加载过程
同 Activity 的动态加载原理一样，最首先需要讲讲 Service 的启动与加载过程。主要流程如下图：
Service 的启动与 Activity 类似，最终都会调用到ActivityManagerService里面的方法。
- 然后是
startServiceLocked()安全监测； - 安全校验完成以后，
scheduleCreateService()准备创建Service - 再调用
scheduleServiceArgs()发消息 - 最终会在
ActivityThread.Callback中处理Handle发送的消息。
明确Service启动的一整套流程后，发现尽管与前一篇讲的Activity的启动流程非常相似，但是不能用 Activity 的那种做法了，因为完全没有用到Instrumentation这个类。
而且跟 Activity 里一样，我们也没办法覆盖掉校验方法startServiceLocked() 来打到篡改系统校验的目的，因为它运行在另一个系统进程system_server中。
最后还有一个问题就是，Service 不同于 Activity 可以启动多个实例，同一个 Service 如果执行过后，是不会再次调用 onCreate()方法的。
替换系统的 Service 创建过程
尽管没有办法通过Instrumentation来创建Service但我们依然有办法替换掉系统创建过程。
首先找到 service 对象是从哪里new出来的，查看源码知道，在最后的那步ActivityThread.Callback中Handle发送了众多的消息类型，其中包括：CREATE_SERVICE、SERVICE_ARGS、BIND_SERVICE 等等…… 不仅是 service 的创建，连 Activity 的生命周期方法也是在这个回调中调用的。
在 CREATE_SERVICE 这个消息中，调用了一个叫handleCreateService(CreateServiceData data)的方法，其中主要代码为：
private void handleCreateService(CreateServiceData data) {
LoadedApk packageInfo = getPackageInfoNoCheck(data.info.applicationInfo, data.compatInfo);
Service service = null;
try {
java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();
} catch (Exception e) {
}
Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
service.attach(context, this, data.info.name, data.token, app, ActivityManagerNative.getDefault());
service.onCreate();
mServices.put(data.token, service);
try {
ActivityManagerNative.getDefault().serviceDoneExecuting(data.token, 0, 0, 0);
} catch (RemoteException e) {
}
}
可以看到，其实Service也是一个普通的类，在这里就是系统new出来并执行了他的onCreate()方法。
所以我们就可以通过替换掉这个 callback 类，并修改其逻辑如果是 CREATE_SERVICE 这条消息，就执行我们自己的Service创建逻辑。
而我们自己的逻辑，就通过判断，如果正在加载的 service 是一个插件 service 就替换ClassLoader为插件 classloader，加载出来的类一切照原宿主service的流程走一遍，包括那些attach()、onCreate()方法，都手动调用一遍。
替换方法依旧是通过反射，找到原本ActivityThread类中的mH这个类。
Field mHField = activityThreadClass.getDeclaredField("mH");
mHField.setAccessible(true);
Handler mH = (Handler) mHField.get(currentActivityThread);
Field mCallBackField = Handler.class.getDeclaredField("mCallback");
mCallBackField.setAccessible(true);
//修改它的callback为我们的,从而HOOK掉
ActivityThreadHandlerCallback callback = new ActivityThreadHandlerCallback(mH);
mCallBackField.set(mH, callback);
真的是要吐槽一下 Android 源码，里面充斥着各种奇葩命名，比如这个 mH,它其实是一个 Handle，但是它的类名就一个字母，一个大写的 H，所以他的对象叫 mH。 然后还有，前一个 ActivityInfo 类型的变量叫 aInfo，后面又出现一个 ApplicationInfo 的对象也叫 aInfo，然后时不时还来个 ai，你也不知道到底是啥还得再翻回去找它的类型。
OK，回正题，替换完 callback 后，创建 Service 就可以由我们自己的方法来执行了。但是还有一个问题，就是onCreate不会多次调用的问题，因此我们同时还要修改handleMessage()的逻辑，如果是 SERVICE_ARGS 或者 BIND_SERVICE 这两个消息，则首先进行一次判断，如果传入的插件 service 是个没有创建过的，那么就需要再次运行handleCreateService()方法去创建一次。
@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case 114: //CREATE_SERVICE
if (!handleCreateService(msg.obj)) {
mOldHandle.handleMessage(msg);
}
break;
case 115: //SERVICE_ARGS
handleBindService(msg.obj);
mOldHandle.handleMessage(msg);
break;
case 121: //BIND_SERVICE
handleBindService(msg.obj);
mOldHandle.handleMessage(msg);
break;
}
return true;
}
/**
* startService时调用,如果插件Service是首次启动,则首先执行创建
*
* @param data BindServiceData对象
*/
private void handleBindService(Object data) {
ServiceStruct struct = pluginServiceMap.get(IActivityManagerHook.currentClazzName);
//如果这个插件service没有启动过
if (struct == null) {
//本来这里应该是传一个CreateServiceData对象,但是由于本方法实际使用的只有CreateServiceData.token
//这个token在BindServiceData以及ServiceArgsData中有同名field,所以这里偷个懒,直接传递了
handleCreateService(data);
}
}
踩坑与爬坑
如果你照着上面的思路实现了整个插件化，你会发现其实还有两个巨大的坑：
- 插件 service 虽然创建了，但是如果启动了多个插件 service，那么除了最后一次启动的那个 service，其他插件 service 的
onCreate()以外的其他生命周期方法一个都没有调用。 - 插件 service 不会调用
onDestroy()方法。
首先解决第一个问题，生命周期方法。之前说过，每个生命周期方法其实也是通过这个 handle 来处理的。找到相应的消息事件：SERVICE_ARGS、BIND_SERVICE、STOP_SERVICE，发现这三个事件调用的方法都有一句共同的代码：Service s = mServices.get(data.token);
原来所有创建过的 service 都会被加入到一个 map 中（这个 map 在 4.0 以前是HashMap，4.0 以后是ArrayMap），在需要使用的时候就从这个 map 中根据 key 也就是 token 对象来读取，如果读不到，就不会调用生命周期方法了。
再翻回之前的 service 创建的代码handleCreateService()，那句mServices.put(data.token, service);原来就是做这个用的。同样也解释了为什么其他 service 不会调用生命周期方法了，因为 map 的值都被覆盖了嘛。 那么简单，这个 key 值 token 我们自己来创建并加入到里面就行了。
第二个坑，onDestroy() 不执行，经过反复测试，发现实际上问题在于带有 STOP_SERVICE 标识的消息就没有被发出，具体原因不得而知，猜测可能是安全校验没通过。解决的办法也很简单，既然系统没有发出，那么就手动发送一次这个消息就行了。
找到一切消息发送的源头——ActivityManagerService，那么非常简单，通过通过动态代理，就可以替换掉我们关注的方法了。
找到 destroy 相关的两个方法，名字叫：stopServiceToken()和unbindService()。在这两个方法执行的时候，调用一下doServiceDestroy()自己去手动发一下消息。然后在另一边接收的时候接收到这个消息就执行插件的onDestroy()
public void doServiceDestroy() {
Message msg = mH.obtainMessage();
msg.what = ActivityThreadHandlerCallback.PLUGIN_STOP_SERVICE;
mH.sendMessage(msg);
}
private void handleCreateService(CreateServiceData data) {
switch (msg.what) {
case 116: //STOP_SERVICE
case PLUGIN_STOP_SERVICE:
if (!handleStopService()) {
mOldHandle.handleMessage(msg);
}
break;
}
return true;
}
/**
* destroy策略,如果是最后一个service,则停止真实Service
*/
private boolean handleStopService() {
ServiceStruct struct = pluginServiceMap.get(IActivityManagerHook.currentClazzName);
if (struct != null) {
pluginServiceMap.remove(IActivityManagerHook.currentClazzName);
if (pluginServiceMap.size() == 0) {
return false;
} else {
struct.service.onDestroy();
return true;
}
}
return false;
}
资源与so文件动态加载
这样，动态加载未安装APK中的Activity 和 Service就都解决了，回顾一下，总共就只需要6个类就够了，那么为什么说是8个类搞定插件化呢，因为还有两类是用来处理资源和 so 文件的动态加载的。
先说 so 文件，其实DexClassLoader原生就支持动态加载的，但是为什么我们传入的 solib 并没有加载出来呢，还是因为权限。在 Android 手机上的 SD 卡是不具备可执行权限的，所以我们必须将 so 文件复制到应用包内存储区域，不管是getFilesDir()或者是getCacheDir()都是具有可执行权限的目录，在构造插件DexClassLoader的时候，第三个参数传入具有可执行权限的路径就可以了。
资源的话就更简单了，由于我们只需要动态加载一个 apk，所以完全涉及不到插件资源冲突问题，只需要一个方法：
public void loadRes(Context context, String resPath) throws Exception {
assetManager = AssetManager.class.newInstance();
Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);
addAssetPath.invoke(assetManager, resPath);
//在插件的Activity中替换掉原本的resource就可以了
resources = new Resources(assetManager, context.getResources().getDisplayMetrics(),
context.getResources().getConfiguration());
}
结尾
结尾没有花絮~
就这么简单8个类，难道你还有什么疑问吗？
