這篇文章主要使用DexClassLoader來實現外掛化更換面板，即將面板獨立出來做成一個面板外掛apk，當用戶想使用該面板時需下載（不需要安裝）對應的面板外掛apk

效果圖

【為方便測試，主要通過改變背景圖來簡單地展示面板更換】

一、DexClassLoader

如果使用DexClassLoader來實現外掛化面板更換，我們需要去下載(不需安裝)我們的面板外掛apk：

1. DexClassLoader 可以載入外部的 apk、jar 或 dex檔案，並且會在指定的 outpath 路徑存放其 dex 檔案。

2. 建構函式：

   DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent)

   dexPath:需被解壓的apk路徑，不能為空。

   optimizedDirectory：解壓後的.dex檔案的儲存路徑，不能為空。這個路徑強烈建議使用應用程式的私有路徑，不要放到sdcard上，否則程式碼容易被注入攻擊。

   libraryPath：c/c++庫的路徑，可以為null，若有相關庫，須填寫。

   parent：父親載入器，一般為context.getClassLoader(),使用當前上下文的類載入器。

3. 下面為什麼要使用到擴充套件DexClassLoader？：

   這裡使用DexClassLoader是為了載入 外掛apk 中的dex檔案，載入dex檔案後系統就可以在dex中找到我們要使用的class類R.java，在R.java中包含著資源等的id，通過id我們可以獲取到資源。

二、主應用apk的邏輯

1. 為了方便測試，我們將外掛apk存放在SD卡中，主應用apk再去獲取。所以在主應用中需要讀寫SD卡內容的許可權：

   <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
   <uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"/>
   

2. 使用SharedPreferences來記錄面板的改變：

   SharedPreferences skinType； 
   
   skinType = getPreferences(Context.MODE_PRIVATE);
   String skin = skinType.getString("skin",null);
   
   if(skin!=null) installSkin(skin);
    
   

3. 按鈕點選事件的響應：

   public void changeSkin1(View view) {
       installSkin("dog");
   }
   
   public void changeSkin2(View view) {
       installSkin("girl");
   }
   

4. 所以我們更好面板的重點在installSkin函式中：

   public void installSkin(String skinName) {
   
       // 通過面板名字查詢面板apk是否存在，這裡需要注意面板apk的命名
       // 存在則返回路徑，否則返回null
       String apkPath = findPlugins(skinName);
   
       if (apkPath == null) {
           // 面板不存在時（可以靜默下載面板）
           Toast.makeText(this, "請先安裝面板", Toast.LENGTH_SHORT).show();
   
           // 面板外掛被刪除的情況，清空儲存
           if (skinType.getString("skin", skinName).equals(skinName))
               skinType.edit().clear().commit();
   
       } else {
            // 面板apk存在，獲取其包名。注意包名與面板名的關係
            String apkPackageName = "com.cxmscb.cxm."+skinName;
   
           /**
           *通常我們獲取Resoueces物件使用的是context.getResources
           *但我們無法獲取面板apk的context（因為面板apk沒有安裝）
           *在這裡通過獲取載入外掛apk的AssetManager來獲取外掛apk的Reources物件
           */
           Resources resources = getSkinApkResource(this,apkPath);
   
           // 獲取背景圖片的id
           int bgId = getSkinBackgroundId(apkPath,skinName,apkPackageName);
   
           //通過外掛的Resources物件和id獲取背景圖片
           rl.setBackgroundDrawable(resources.getDrawable(bgId));
   
           //儲存記錄
           skinType.edit().putString("skin",skinName).commit();
   
       }
   }
   

5. 上面我們是通過findPlugins(String plugName)來查詢面板外掛apk是否存在:

   private String findPlugins(String plugName) {
   
       String apkPath = null;
   
       // 獲取apk的路徑 （為方便測試：將apk存放在SD卡的根目錄下）
       apkPath = Environment.getExternalStorageDirectory()+"/"+ plugName+".apk";
   
       //面板apk存在時，才返回路徑
       File file = new File(apkPath);
   
       if (file.exists()) {
   
           return apkPath;
       }
   
   
       return null;
   }
   

6. 上面我們是通過getSkinApkResource(this,apkPath)來獲取外掛apk的Resources物件的。接下來是對獲取Resources物件的原始碼追蹤：

   a. 通常獲取資源時使用getResource獲得Resource物件，通過這個物件我們可以訪問相關資源。通過跟蹤原始碼發現，其實 getResource 方法是Context的一個抽象方法。

   /** Return a Resources instance for your application's package. */
   public abstract Resources getResources();
   

   b. 而getResource的具體實現是在ContextImpl類（Context的實現類）中實現的，獲取的Resource物件是應用的全域性變數mResource。

   public Resources getResources(){
       return mResources;
   }
   

   c. 然後繼續跟蹤ContextImpl類中的全域性變數mResource如何實現，發現 mResources 由一個LoadApk物件packageInfo來建立。

   Resources resources = packageInfo.getResources(mainThread);
   

   接著繼續跟蹤LoadApk這個類中的getResources方法：

   public Resources getResources(ActivityThread mainThread){
   
       if(mResources==null){
               mResources = mainThread.getTopLevelResources(mResDir,mSplitResDirs....)
       }
   
       return mResources;
   }
   

   d. 接著繼續跟蹤ActivityThread這個類中的getTopLevelResources方法發現呼叫的是ResourcesManager類的getTopLevelResources方法。於是繼續追蹤該方法：在這個方法中，有一個Resources物件的弱引用，當弱引用物件被釋放掉時會重新呼叫r = new Resources(assets, dm, config); 來建立Resources物件再放入虛引用中。

   其中AssetManager物件 assets引數 載入了應用的apk路徑：assets.addAssetPath(resDir) ，其中resDir為apk的路徑。dm, config引數可以分別為手機的螢幕資訊和手機的配置資訊。

   為此我們可以通過 new Resources(assets, dm, config)來建立載入面板外掛apk資源的Resources

   //ResourcesManager
   
   public Resources getTopLevelResources(String resDir, int displayId,  
           Configuration overrideConfiguration, CompatibilityInfo compatInfo, IBinder token) {  
       final float scale = compatInfo.applicationScale;  
       ResourcesKey key = new ResourcesKey(resDir, displayId, overrideConfiguration, scale,  
               token);  
       Resources r;  
       synchronized (this) {  
           // Resources is app scale dependent.  
           if (false) {  
               Slog.w(TAG, "getTopLevelResources: " + resDir + " / " + scale);  
           }  
           WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);  
           r = wr != null ? wr.get() : null;  
           //if (r != null) Slog.i(TAG, "isUpToDate " + resDir + ": " + r.getAssets().isUpToDate());  
           if (r != null && r.getAssets().isUpToDate()) {  
               if (false) {  
                   Slog.w(TAG, "Returning cached resources " + r + " " + resDir  
                           + ": appScale=" + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);  
               }  
               return r;  
           }  
       }  
   
       //if (r != null) {  
       //    Slog.w(TAG, "Throwing away out-of-date resources!!!! "  
       //            + r + " " + resDir);  
       //}  
   
       AssetManager assets = new AssetManager();  
       if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {  
           return null;  
       }  
   
       //Slog.i(TAG, "Resource: key=" + key + ", display metrics=" + metrics);  
       DisplayMetrics dm = getDisplayMetricsLocked(displayId);  
       Configuration config;  
       boolean isDefaultDisplay = (displayId == Display.DEFAULT_DISPLAY);  
       final boolean hasOverrideConfig = key.hasOverrideConfiguration();  
       if (!isDefaultDisplay || hasOverrideConfig) {  
           config = new Configuration(getConfiguration());  
           if (!isDefaultDisplay) {  
               applyNonDefaultDisplayMetricsToConfigurationLocked(dm, config);  
           }  
           if (hasOverrideConfig) {  
               config.updateFrom(key.mOverrideConfiguration);  
           }  
       } else {  
           config = getConfiguration();  
       }  
       r = new Resources(assets, dm, config);  
       if (false) {  
           Slog.i(TAG, "Created app resources " + resDir + " " + r + ": "  
                   + r.getConfiguration() + " appScale="  
                   + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);  
       }  
   
       synchronized (this) {  
           WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);  
           Resources existing = wr != null ? wr.get() : null;  
           if (existing != null && existing.getAssets().isUpToDate()) {  
               // Someone else already created the resources while we were  
               // unlocked; go ahead and use theirs.  
               r.getAssets().close();  
               return existing;  
           }  
   
           // XXX need to remove entries when weak references go away  
           mActiveResources.put(key, new WeakReference<Resources>(r));  
           return r;  
       }  
   }  
   

   e. 因此我們可以通過 new Resources(assets, dm, config)來建立載入面板外掛apk資源的Resources：

   private Resources getSkinApkResource(Context context, String apkPath) {
   
       // 獲取載入外掛apk的AssetManager
       AssetManager assetManager = createSkinApkAssetManager(apkPath);
   
       // 建立建立外掛apk資源的Resources物件
       return new Resources(assetManager, context.getResources().getDisplayMetrics(), context.getResources().getConfiguration());
   
   }
   

   f. 建立外掛面板apk資源的Resources需要AssetManager物件，而AssetManager物件無法通過AssetManager類的構造方法來建立，於是採用反射機制來建立，並呼叫addAssetPath載入面板外掛apk路徑：

   private AssetManager createSkinApkAssetManager(String apkPath) {
       AssetManager assetManager = null;
       try {
           assetManager = AssetManager.class.newInstance();
       } catch (InstantiationException e) {
           e.printStackTrace();
       } catch (IllegalAccessException e) {
           e.printStackTrace();
       }
       try {
           AssetManager.class.getDeclaredMethod("addAssetPath", String.class).invoke(
                   assetManager, apkPath);
       } catch (IllegalAccessException e) {
           e.printStackTrace();
       } catch (InvocationTargetException e) {
           e.printStackTrace();
       } catch (NoSuchMethodException e) {
           e.printStackTrace();
       }
       return assetManager;
   }
   

7. 獲取載入面板外掛apk資源的Resources物件後，我們還需要獲取面板背景圖的id：

   private int getSkinBackgroundId(String apkPath, String skinName,String apkPackageName) {
   
       int id = 0;
       try {
   
           /**使用DexClassLoader可以載入未安裝的apk中的dex
           * 構造方法的引數可參考文章前面的介紹
           */
           DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(apkPath,this.getDir(skinName,Context.MODE_PRIVATE).getAbsolutePath(),null,this.getClassLoader());
   
           // 運用反射：在面板外掛R檔案的drawable類中尋找外掛資源的id 
           Class<?> forName = dexClassLoader.loadClass(apkPackageName+".R$drawable");
   
           // 獲取成員變數的值
           for (Field field : forName.getDeclaredFields()) {
   
               // 獲取包含“main_bg"名的資源id
               if (field.getName().contains("main_bg")) {
                   id = field.getInt(R.drawable.class);
                   return id;
               }
   
           }
   
       } catch (ClassNotFoundException e) {
           e.printStackTrace();
       } catch (IllegalAccessException e) {
           e.printStackTrace();
       }
       return id;
   }
   

三、面板外掛apk的邏輯

1. 注意面板外掛的包名的設定，要與主應用的邏輯一致，可通過面板名獲取到包名。例：

   <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
       package="com.cxmscb.cxm.girl"
   >   
   

2. 面板外掛不需要啟動Activity：可以清除Activity、其佈局檔案及其註冊。

3. 在子程式的drawable中新增面板資原始檔（注意檔名的設定與主應用的邏輯一致）。例：

   

後續問題：

1.在apk打包後可能會對面板外掛進行混淆，混淆後的資源id會被更換，這樣會導致資源無法被主應用反射到。

2.上述主應用的邏輯並未完整，為了方便演示省去了面板外掛的下載（不需要安裝）

1. 面板外掛apk最好存放在較私密的地方

參考: