愛奇藝開源輕量級外掛化方案 Neptune

摘要： 愛奇藝近日開源了其輕量級外掛化方案 Neptune，專案地址：https://github.com/iqiyi/Neptune 外掛化框架可以在主程式不重新安裝的情況下，針對單個業務模組進行動態載入達到模組更新的目的，整個載入更新過程，對使用者來說也是無感知的。 在愛奇藝APP快速發...

愛奇藝近日開源了其輕量級外掛化方案 Neptune，專案地址：https://github.com/iqiyi/Neptune

外掛化框架可以在主程式不重新安裝的情況下，針對單個業務模組進行動態載入達到模組更新的目的，整個載入更新過程，對使用者來說也是無感知的。

在愛奇藝APP快速發展的歷程中，需要外掛化的原因，歸結起來有以下幾點：

• 業務快速發展，程式碼膨脹，APP不可避免地遇到了65536的大坑

• 程式碼量增大帶來了APK包體積的增加，而愛奇藝APK包體積一直在競品中保持領先地位

• 模組耦合度高，協作開發困難，編譯時間長

• 應用頻繁更新，使用者粘性降低，新版本覆蓋率和覆蓋速度不滿足業務需求

• 新功能開發，需要支援動態升級，外掛動態下發形式可以完成模組的熱部署和實時更新

愛奇藝APP從2013年就開始了外掛化技術的研究和改造，截止目前一共有20多個獨立業務模組以外掛化的方式執行和並行迭代，其中包括APP首頁的奇秀、文學、電影票、漫畫等業務。開發外掛化框架的Demo並不是很難，但是要開發一款完善的外掛化框架，相容適配國產各種碎片化的ROM，同時滿足業務需求，卻不是那麼容易。外掛框架的穩定性和相容性，從原有程式碼模組解耦到外掛化的遷移成本、後期維護成本等方面都需要考慮到。本文將介紹外掛化實現的技術原理，分享愛奇藝APP在外掛化實踐過程的解決方案。

Neptune是愛奇藝移動端研發的一套靈活，穩定，輕量級的外掛化解決方案。經過不斷的研發，迭代和線上驗證，目前已經完全適配了Android P，能夠在數億的裝置上動態載入和執行外掛APK，為愛奇藝眾多的垂直業務團隊提供了穩定的服務。

Neptune的特性

功能完善，支援Activity/Service/Recevier，幾乎支援所有Android原生特性。由於ContentProvider使用場景較少，暫時沒有支援。

• 四大元件無需在宿主Manifest中預先註冊，元件具備完整的生命週期

• Activity：支援顯式和隱式呼叫，支援theme，luanchMode，taskAffinity，支援透明主題

• Service：支援顯式和隱式呼叫，支援start，stop，bind，unbind等操作

• BroadcastReceiver：支援靜態廣播和動態廣播

• 支援共享宿主的程式碼和資源，實現資源分割槽

• 支援外掛之間存在相互依賴，程式碼共享

• 外掛ClassLoader和資源互相隔離，避免類衝突和資源重名

• 宿主Activity容器支援載入外掛中的Fragment和View

相容性和穩定性

• 幾乎相容市面上所有的Android裝置

• 極少的Hook，核心Hook點只有Instrumentation和AssetManager，沒有binder hook

• 外掛可以執行在獨立程序，與宿主完全隔離，互不干擾

• 外掛之間類是隔離的，不會出現重複類的問題

• 外掛使用自身的AssetManager，沒有Hook宿主的Resources，無需適配小米，vivo等ROM

侵入性低

• 外掛開發和開發原生APP類似

• 外掛可以依賴宿主的程式碼和資源，也可以完全不依賴

• 外掛和宿主可以獨立打包和編譯，並行迭代

• 外掛依賴宿主的資源，通過Gradle外掛自動完成資源適

  配和處理，對開發者透明

Neptune的架構圖

Neptune整個框架實現是非常輕量級的，沒有包含外掛下載/安裝/版本管理的邏輯，提供了PluginClassLoader，PluginContextWrapper，ActivityProxy，ResourcesProxy等基礎元件實現了全面外掛化。更多細節歡迎訪問Github，Read the fucking source code。

外掛管理中心

在Neptune框架之上，愛奇藝APP針對外掛業務，實現了一套完備的外掛管理方案，負責外掛的下載，安裝，升級，版本管理，外掛啟動控制，外掛與宿主之間的通訊。由於這部分涉及具體APP業務的互動形態，且與後端資料結構關聯，因此沒有開源。

這裡簡單介紹下設計思路。對於每一個外掛版本資料，在APP層是一個OnLineInstance例項，裡面欄位與後端資料結構保持一致，包含基本的外掛包名，外掛版本，外掛依賴，還包含一些下載控制策略，patch升級策略等。APP層的OnLineInstance，對應於Neptune框架的PluginLiteInfo。由於一些外掛可能會來自不同的地方或者配置不同的版本，如內建外掛，本地快取的舊版本外掛，線上最新外掛。因此在APP層一個外掛業務會關聯多個OnLineInstance，我們會選擇最高版本的相容外掛進行升級，安裝。

外掛例項狀態機

一個外掛OnLineInstance從初始狀態（OriginalState)到可用狀態（InstalledState)有一套嚴格的狀態機演變。版本不相容的外掛例項會被下線，優先使用本地已安裝版本，空閒時機下載升級最新的外掛，儘量做到讓使用者使用無感知。

外掛增量更新

外掛包體積越大，下載成功率和轉化率越低，為了提高外掛升級的覆蓋率和成功率，我們採用了增量更新的機制。外掛後臺更新外掛時，後臺會基於歷史版本外掛生成增量的diff包。APP端在請求外掛資料時，後端介面額外返回增量patch的url及生成patch所有的base外掛版本。前端根據本地已安裝外掛的版本，選擇使用patch增量合成新版本外掛apk還是走全量下載新外掛，優化網路下載流量。