4, onCreate

BootstrapApplication的onCreate方法如下,

public void onCreate() {
		if (!AppInfo.usingApkSplits) {
			MonkeyPatcher.monkeyPatchApplication(this, this,
					this.realApplication, this.externalResourcePath);

			MonkeyPatcher.monkeyPatchExistingResources(this,
					this.externalResourcePath, null);
		} else {
			MonkeyPatcher.monkeyPatchApplication(this, this,
					this.realApplication, null);
		}
		super.onCreate();
		if (AppInfo.applicationId != null) {
			try {
				boolean foundPackage = false;
				int pid = Process.myPid();
				ActivityManager manager = (ActivityManager) getSystemService("activity");

				List<ActivityManager.RunningAppProcessInfo> processes = manager
						.getRunningAppProcesses();
				boolean startServer = false;
				if ((processes != null) && (processes.size() > 1)) {
					for (ActivityManager.RunningAppProcessInfo processInfo : processes) {
						if (AppInfo.applicationId
								.equals(processInfo.processName)) {
							foundPackage = true;
							if (processInfo.pid == pid) {
								startServer = true;
								break;
							}
						}
					}
					if ((!startServer) && (!foundPackage)) {
						startServer = true;
						if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
							Log.v("InstantRun",
									"Multiprocess but didn't find process with package: starting server anyway");
						}
					}
				} else {
					startServer = true;
				}
				if (startServer) {
					Server.create(AppInfo.applicationId, this);
				}
			} catch (Throwable t) {
				if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
					Log.v("InstantRun", "Failed during multi process check", t);
				}
				Server.create(AppInfo.applicationId, this);
			}
		}
		if (this.realApplication != null) {
			this.realApplication.onCreate();
		}
	}
 

依次呼叫MonkeyPatcher的monkeyPatchApplication/ monkeyPatchExistingResources和Server的create方法，

然後利用反射呼叫realApplication也就是業務程式碼Application類的onCreate方法。

monkeyPatchApplication方法主要邏輯如下,

1.替換ActivityThread的變數mInitialApplication為realApplication

2.替換ActivityThread的變數mAllApplications 中所有的Application為realApplication。

3.替換ActivityThread的變數mPackages,mResourcePackages中的mLoaderApk中的application為realApplication。

反正一句話,替換ActivityThread中和Application有關的所有變數,並且將對應的資原始檔resource.ap_也替換。

monkeyPatchExistingResources方法邏輯如下,

1.如果resource.ap_檔案有改變，那麼新建一個AssetManager物件newAssetManager，

然後用newAssetManager物件替換所有當前Resource、Resource.Theme的mAssets成員變數。

2.如果當前的已經有Activity啟動了，還需要替換所有Activity中mAssets成員變數。

5, Server

Server主要負責熱部署、溫部署和冷部署。呼叫的流程圖如下,

Server的create方法如下,

public static void create(String packageName, Application application) {
		new Server(packageName, application);
	}

直接呼叫Server的構造方法。

內部類SocketServerReplyThread的handle方法從執行緒中讀取資料之後,進行簡單的校驗。

1,如果讀到7，則表示已經讀到檔案的末尾，退出讀取操作

2,如果讀到2，則表示獲取當前Activity活躍狀態，並且進行記錄

3,如果讀到3，讀取UTF-8字串路徑，讀取該路徑下檔案長度，並且進行記錄

4,如果讀到4，讀取UTF-8字串路徑，獲取該路徑下檔案MD5值，如果沒有，則記錄0，否則記錄MD5值和長度。

5,如果讀到5，先校驗輸入的值是否正確（根據token來判斷），如果正確，則在UI執行緒重啟Activity

6,如果讀到1，先校驗輸入的值是否正確（根據token來判斷），如果正確，獲取程式碼變化的ApplicationPatch列表，

首先呼叫Server的handlePatches方法進行處理，然後呼叫Server的restart方法進行重啟

7,如果讀到6，讀取UTF-8字串，showToast

InstantRun內部使用了Socket來進行通訊。也就是說當我們修改完程式點選run之後，

AndroidStudio會通過socket將資料傳遞給我們，最終呼叫的是handlePatches方法。

Server的handlePatches方法如下,

private int handlePatches(List<ApplicationPatch> changes,
			boolean hasResources, int updateMode) {
		if (hasResources) {
			FileManager.startUpdate();
		}
		for (ApplicationPatch change : changes) {
			String path = change.getPath();
			if (path.endsWith(".dex")) {
				handleColdSwapPatch(change);

				boolean canHotSwap = false;
				for (ApplicationPatch c : changes) {
					if (c.getPath().equals("classes.dex.3")) {
						canHotSwap = true;
						break;
					}
				}
				if (!canHotSwap) {
					updateMode = 3;
				}
			} else if (path.equals("classes.dex.3")) {
				updateMode = handleHotSwapPatch(updateMode, change);
			} else if (isResourcePath(path)) {
				updateMode = handleResourcePatch(updateMode, change, path);
			}
		}
		if (hasResources) {
			FileManager.finishUpdate(true);
		}
		return updateMode;
	}

根據ApplicationPatch列表中逐個取出改變的ApplicationPatch檔案,

1.如果字尾為“.dex”,呼叫 handleColdSwapPatch方法進行冷部署處理

2.如果字尾為“classes.dex.3”,呼叫 handleHotSwapPatch方法進行熱部署處理

3.其他情況,溫部署，呼叫 handleResourcePatch方法處理資源

5.1 Cold Swap

Server 的handleColdSwapPatch方法如下,

private static void handleColdSwapPatch(ApplicationPatch patch) {
		if (patch.path.startsWith("slice-")) {
			File file = FileManager.writeDexShard(patch.getBytes(), patch.path);
			if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
				Log.v("InstantRun", "Received dex shard " + file);
			}
		}
	}

把dex檔案寫到私有目錄，等待整個app重啟，重啟之後，使用IncrementalClassLoader載入dex。

5.2 Hop Swap

在Server 的handleHotSwapPatch方法中,

首先將patch的dex檔案寫入到臨時目錄，然後使用DexClassLoader去載入dex。AppPatchesLoaderImpl是編譯生成的,在這裡可以看到修改的類等資訊。

然後利用反射呼叫AppPatchesLoaderImpl類的load方法,實際上是呼叫父類AbstractPatchesLoaderImpl的load方法。load方法如下,

public boolean load() {
		try {
			for (String className : getPatchedClasses()) {
				ClassLoader cl = getClass().getClassLoader();
				Class<?> aClass = cl.loadClass(className + "$override");
				Object o = aClass.newInstance();
				Class<?> originalClass = cl.loadClass(className);
				Field changeField = originalClass.getDeclaredField("$change");

				changeField.setAccessible(true);

				Object previous = changeField.get(null);
				if (previous != null) {
					Field isObsolete = previous.getClass().getDeclaredField(
							"$obsolete");
					if (isObsolete != null) {
						isObsolete.set(null, Boolean.valueOf(true));
					}
				}
				changeField.set(null, o);
				if ((Log.logging != null)
						&& (Log.logging.isLoggable(Level.FINE))) {
					Log.logging.log(Level.FINE, String.format("patched %s",
							new Object[] { className }));
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			if (Log.logging != null) {
				Log.logging.log(Level.SEVERE, String.format(
						"Exception while patching %s",
						new Object[] { "foo.bar" }), e);
			}
			return false;
		}
		return true;
	}

載入class名稱+override類，給$change賦值，這就是Instance Run的關鍵， $change又是什麼意思呢?

在執行程式的時候，就可以根據該變數，執行被替換的函式。

5.3 Warm Swap

Server 的handleResourcePatch方法如下,

private static int handleResourcePatch(int updateMode,
			ApplicationPatch patch, String path) {
		if (Log.isLoggable("InstantRun", 2)) {
			Log.v("InstantRun", "Received resource changes (" + path + ")");
		}
		FileManager.writeAaptResources(path, patch.getBytes());

		updateMode = Math.max(updateMode, 2);
		return updateMode;
	}

將資源的patch寫入到私有目錄，等到restart之後生效. 可以看到獲取了對應的資原始檔，

就是/data/data/[applicationId]/files/instant-run/resources.ap_，InstantRun直接對它進行了位元組碼操作，

把通過Socket傳過來的修改過的資源傳遞了進去。

最後,Server的restart方法根據不同的InstantRun的updateMode模式，進行重啟，使上述的3中部署模式生效。

6,總結

第一次編譯apk：

1.把Instant-Run.jar和instant-Run-bootstrap.jar打包到主dex中

2.替換AndroidManifest.xml中的application配置

3.使用asm工具，在每個類中新增$change，在每個方法前加邏輯

4.把原始碼編譯成dex，然後存放到壓縮包instant-run.zip中

app執行期：

1.獲取更改後資源resource.ap_的路徑

2.設定ClassLoader。setupClassLoader：

使用IncrementalClassLoader載入apk的程式碼，將原有的BootClassLoader → PathClassLoader改為BootClassLoader

       → IncrementalClassLoader → PathClassLoader繼承關係。

3.createRealApplication：

建立apk真實的application

4.monkeyPatchApplication

反射替換ActivityThread中的各種Application成員變數

5.monkeyPatchExistingResource

反射替換所有存在的AssetManager物件

6.呼叫realApplication的onCreate方法

7.啟動Server，Socket接收patch列表

有程式碼修改時

1.生成對應的$override類

2.生成AppPatchesLoaderImpl類，記錄修改的類列表

3.打包成patch，通過socket傳遞給app

4.app的server接收到patch之後，分別按照handleColdSwapPatch、handleHotSwapPatch、handleResourcePatch等待對patch進行處理

5.restart使patch生效

InstantRun利用了transform api去生成位元組碼，這樣的方式不靈活，因為所有的transform操作是由TransformManager管理的，

也就是說它執行的時機是固定的，如果涉及到混淆，dex等操作，這些task的順序都是不可變的，這樣的就會出錯。