RePlugin左电，360開源的全面插件化框架，按照官網(wǎng)說的页响，其目的是“盡可能多的讓模塊變成插件”篓足，并在很穩(wěn)定的前提下，盡可能像開發(fā)普通App那樣靈活闰蚕。那么下面就讓我們一起深入♂了解它吧栈拖。 （ps ：閱讀本文請多參考源碼圖片 (￣^￣)ゞ ）
一、介紹
RePlugin對比其他插件化没陡，它的強(qiáng)大和特色涩哟，在于它只Hook住了ClassLoader。One Hook這個(gè)堅(jiān)持诗鸭，最大程度保證了穩(wěn)定性染簇、兼容性和可維護(hù)性，詳見《全面插件化——RePlugin的使命》强岸。當(dāng)然锻弓，One Hook也極大的提高了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜程度性，其中主要體現(xiàn)在：
- 增加了Gradle插件腳本蝌箍，實(shí)現(xiàn)開發(fā)中自動代碼修改與生成青灼。
- 分割了插件庫和宿主庫的代碼實(shí)現(xiàn)。
- 代碼中存在很多不少
@deprecated妓盲、TODO和臨時(shí)修改杂拨。 - 初始化、加載悯衬、啟動等邏輯比較復(fù)雜弹沽。
本篇將竭盡所能，為各位介紹其流程和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)筋粗，如果存在一些地方存在紕漏策橘，還請指出。文章篇幅較長娜亿，需耐心閱讀丽已，閱讀時(shí)可結(jié)合圖片源碼，同時(shí)歡迎收藏买决，或選擇感興趣點(diǎn)閱讀沛婴，下面主要涉及：
- 二吼畏、ClassLoader基礎(chǔ)知識。
- 三嘁灯、Replugin項(xiàng)目原理和結(jié)構(gòu)分析泻蚊。
- 四、Replugin的ClassLoader旁仿。
- 五藕夫、Replugin的相關(guān)類介紹。
- 六枯冈、Replugin的初始化毅贮。
- 七、Replugin啟動Activity尘奏。
二滩褥、ClassLoader基礎(chǔ)知識
既然Replugin選擇Hook住ClassLoader，那先簡單介紹下ClassLoader的基本知識吧炫加，如熟悉者請略過瑰煎。
ClassLoader又叫類加載器，是專門處理類加載俗孝，一個(gè)APP可以存在多個(gè)ClassLoader酒甸，它使用的是雙親代理模型，如下圖所示赋铝，創(chuàng)建一個(gè)ClassLoader插勤，需要使用一個(gè)已有的ClassLoader對象，作為新建的實(shí)例的ParentLoader革骨。
這樣的條件下农尖，一個(gè)App中所有的ClassLoader都聯(lián)系了起來。當(dāng)加載類時(shí)良哲，如果當(dāng)前ClassLoader未加載此類盛卡，就查詢ParentLoader是否加載過，一直往上查找筑凫，如果存在就返回滑沧，如果都沒有，就執(zhí)行該Loader去執(zhí)行加載工作巍实。這樣避免了類重復(fù)加載的浪費(fèi)滓技。其中常見的Loader有：
- BootClassLoader 是系統(tǒng)啟動時(shí)創(chuàng)建的，一般不需要用到蔫浆。
- PathClassLoader 是應(yīng)用啟動時(shí)創(chuàng)建的殖属，只能加載內(nèi)部dex姐叁。
- DexClassLoader 可以加載外部的dex瓦盛。
RePlugin中存在兩個(gè)主要ClassLoaer：
1洗显、
RePluginClassLoader： 宿主App中的Loader，繼承PathClassLoader原环，也是唯一Hook住系統(tǒng)的Loader挠唆。2、
PluginDexClassLoader： 加載插件的Loader嘱吗，繼承DexClassLoader玄组。用來做一些“更高級”的特性。
三谒麦、Replugin項(xiàng)目原理和結(jié)構(gòu)分析
1俄讹、基礎(chǔ)原理
簡單來說，其核心是hook住了 ClassLoader绕德，在Activity啟動前：
- 記錄下目標(biāo)頁
ActivityA患膛，替換成已自動注冊在 AndroidManifest 中的坑位ActivityNS。 - 在
ClassLoader中攔截ActivityNS的創(chuàng)建耻蛇，創(chuàng)建出ActivityA返回踪蹬。 - 返回的
ActivityA占用著ActivityNS這個(gè)坑位，坑位由Gradle編譯時(shí)自動生成在AndroidManifest中臣咖。
在編譯時(shí)跃捣，replugin-replugin-library腳本，會替換代碼中的基礎(chǔ)類和方法夺蛇。如下圖【官方原理圖】所示疚漆，替換的基類里會做一些初始化，所以這一塊稍微有點(diǎn)入侵性蚊惯。此外愿卸，replugin-host-library會生成AndroidManifest、配置相關(guān)信息截型、打包等趴荸，也由Gradle插件自動完成。
打包獨(dú)立APK宦焦，或者打包為插件发钝，可單可插，這就是RePlugin波闹。
2酝豪、項(xiàng)目結(jié)構(gòu)
RePlugin整個(gè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，目前分為四個(gè)module精堕，其中又分為兩個(gè)gradle插件module孵淘，兩個(gè)library的java module，詳細(xì)如開頭【圖一 Replugin項(xiàng)目結(jié)構(gòu)】歹篓，本文主要分析library相關(guān)瘫证，如果對gradle插件感興趣的揉阎，可以查看結(jié)尾其他推薦。
2.1背捌、replugin-host-gradle :
對應(yīng)com.qihoo360.replugin:replugin-host-gradle:xxx依賴毙籽，主要負(fù)責(zé)在主程序的編譯期中生產(chǎn)各類文件：
根據(jù)用戶的配置文件，生成HostBuildConfig類毡庆，方便插件框架讀取并自定義其屬性坑赡，如：進(jìn)程數(shù)、各類型占位坑的數(shù)量么抗、是否使用AppCompat庫毅否、Host版本、pulgins-builtin.json文件名蝇刀、內(nèi)置插件文件名等搀突。
自動生成帶 RePlugin 插件坑位的 AndroidManifest.xml文件，文件中帶有如：
<activity
android:theme="@style/Theme.AppCompat"
android:name="com.qihoo360.replugin.sample.host.loader.a.ActivityN1STTS0"
android:exported="false"
android:screenOrientation="portrait"
android:configChanges="keyboard|keyboardHidden|orientation|screenSize"
/>
2.2熊泵、replugin-host-library：
對應(yīng)com.qihoo360.replugin:replugin-host-lib:xxx依賴仰迁，是一個(gè)Java工程，由主程序負(fù)責(zé)引入顽分，是RePlugin的核心工程徐许，負(fù)責(zé)初始化、加載卒蘸、啟動雌隅、管理插件等。
2.3缸沃、replugin-plugin-gradle：
對應(yīng)com.qihoo360.replugin:replugin-plugin-gradle:xxx 恰起，是一個(gè)Gradle插件，由插件負(fù)責(zé)引入趾牧，主要負(fù)責(zé)在插件的編譯期中：配置插件打包相關(guān)信息骂远；動態(tài)替換插件工程中的繼承基類躺酒，如下，修改Activity的繼承、Provider的重定向等压固。
/* LoaderActivity 替換規(guī)則 */
def private static loaderActivityRules = [
'android.app.Activity' : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginActivity',
'android.app.TabActivity' : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginTabActivity',
'android.app.ListActivity' : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginListActivity',
'android.app.ActivityGroup' : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginActivityGroup',
'android.support.v4.app.FragmentActivity' : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginFragmentActivity',
'android.support.v7.app.AppCompatActivity': 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginAppCompatActivity',
'android.preference.PreferenceActivity' : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginPreferenceActivity',
'android.app.ExpandableListActivity' : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginExpandableListActivity'
]
2.4怕敬、replugin-plugin-library：
對應(yīng)com.qihoo360.replugin:replugin-plugin-lib:xxx依賴诗轻，是一個(gè)Java工程贮聂，由插件端負(fù)責(zé)引入，主要提供通過“Java反射”來調(diào)用主程序中RePlugin Host Library的相關(guān)接口认臊，并提供“雙向通信”的能力圃庭，以及各種基類Activity等
其中的RePlugin、RePluginInternal、PluginServiceClient都是反射宿主App ：replugin-host-library 中的 RePlugin 剧腻、 RePluginInternal 斟薇、PluginServiceClient 類方法。
四恕酸、Replugin的ClassLoader。
這里主要介紹胯陋，宿主和插件使用的ClassLoader蕊温，以及它們的創(chuàng)建和Hook住時(shí)機(jī)。這是RePlugin唯一的Hook點(diǎn)遏乔，而其中插件ClassLoader和宿主ClassLoader是相互關(guān)系的义矛，如下圖。
1盟萨、宿主的ClassLoader
RePluginClassLoader凉翻，宿主的ClassLoader，繼承 PathClassLoader捻激，構(gòu)造方法使用原ClassLoader制轰，和原ClassLoader的Parent生成。其中ParentLoader是因?yàn)?strong>雙親代理模型胞谭，創(chuàng)建ClassLoader所需垃杖，而原Loader用于保留在后期使用，如下圖丈屹。
如下兩圖调俘，RePluginClassLoader 在創(chuàng)建時(shí)，淺拷貝原Loader的資源到 RePluginClassLoader 中旺垒，用于欺騙系統(tǒng)還處于原Loader彩库，并且從原Loader中反射出常用方法，用于重載方法中使用先蒋。
宿主Loader中骇钦，主要是重載了 loadClass，其中從 PMF（RePlugin中公開接口類）中查找class竞漾，如果存在即返回插件class司忱，如果不存在就從原Loader中加載。從而實(shí)現(xiàn)了對加載類的攔截畴蹭。
這里的 PMF 在加載class時(shí)坦仍，其實(shí)用的是下面【2、插件的ClassLoader 】：PluginDexClassLoader叨襟，這個(gè)后面流程會講到繁扎。
2、插件的ClassLoader
PluginDexClassLoader，繼承DexClassLoader梳玫，構(gòu)造時(shí)持有了宿主的ClassLoader爹梁，從宿主ClassLoader中反射獲取loadClass方法，當(dāng)自己的loadClass方法找不到類時(shí)提澎，從宿主Loader中加載姚垃。
3、創(chuàng)建和Hook
創(chuàng)建：上面1盼忌、2中兩個(gè)Loader积糯，是宿主在初始化時(shí)創(chuàng)建的，初始化時(shí)可以選擇配置RePluginCallbacks谦纱，callback中提供方法默認(rèn)創(chuàng)建Loader看成，你也可以實(shí)現(xiàn)自定義的ClassLoader，但是需要繼承以上的Loader跨嘉，如下圖川慌。
//初始化方式創(chuàng)建
RePlugin.getConfig().getCallbacks()
.createClassLoader(oClassLoader.getParent(), oClassLoader);
Hook：初始化時(shí)，PatchClassLoaderUtils會在Application的attachBaseContext()中祠乃，通過patch(application)Hook住宿主的ClassLoader梦重，patch內(nèi)部如下圖。
五亮瓷、Replugin的相關(guān)類介紹
提前介紹一些功能類忍饰，后面就不做詳細(xì)介紹。
** 1寺庄、RePlugin** ：RePlugin的對外入口類艾蓝，提供install、uninstall斗塘、preload赢织、startActivity、fetchPackageInfo馍盟、fetchComponentList于置，fetchClassLoader等等統(tǒng)一的方法入口，用戶操作的主要是它贞岭。
2八毯、RePlugin.App：RePlugin中的內(nèi)部類，針對Application的入口類瞄桨，所有針對插件Application的調(diào)用應(yīng)從此類開始和初始化话速，想象成插件的Application吧。
3芯侥、PmBase：RePlugin常用mPluginMgr變量表示泊交，可以看作插件管理者乳讥。初始化插件、加載插件等一般都是從它開始廓俭。
4云石、PluginContainers：插件容器管理中心。
5研乒、PmLocalImpl：各種本地接口實(shí)現(xiàn)汹忠，如startActivity，getActivityInfo雹熬，loadPluginActivity等宽菜。
6、PmInternalImpl：類似Activity的接口實(shí)現(xiàn)橄唬，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了真正startActivity的邏輯、還有插件Activity生命周期的接口参歹。
六、Replugin的初始化
那就是從 Application 初始化開始看起犬庇，枯燥的流程就要開始了僧界，忍住兄弟，我們能贏臭挽。首先我們先看下面這流程圖捂襟，大致了解啟動流程：
1、attachBaseContext
首先是從 Application 的 attachBaseContext 初始化開始欢峰。如下圖葬荷，這里主要是配置 RePluginConfig 和 RePluginCallbacks ，然后根據(jù) Config 去初始化插件纽帖。值得注意的是宠漩，RePluginConfig 中的 RePluginCallbacks 提供了默認(rèn)方法創(chuàng)建 RePlugin 的 ClassLoader，還記得上面的介紹嗎懊直？
2扒吁、插件App.attachBaseContext
繼續(xù)上面的流程，進(jìn)入RePlugin.App.attachBaseContext(this, c)室囊，如下圖雕崩，這里主要是初始化插件相關(guān)的進(jìn)程、配置信息融撞、插件的主框架和接口盼铁、根據(jù)默認(rèn)路徑、加載默認(rèn)插件等尝偎。插件的初始化從這里開始捉貌，其中主要為 PMF.init() 和 PMF.callAttach()。
3、主程序接口 PMF.init()／PMF.callAttach()
先進(jìn)入到 PMF.init() 趁窃，如下圖牧挣，這里主要實(shí)例化了 PmBase 類，并初始化了它醒陆，創(chuàng)建了內(nèi)部使用的 PmLocalImpl 和 PmInternalImp 接口 瀑构，同時(shí)Hook住主程序的 ClassLoader，替換為 RePluginClassLoader刨摩，所以接下來的流程寺晌，主要是在 PmBase 。
PmBase呻征，按照項(xiàng)目中的變量名 mPluginMgr，可以理解為插件的管理者罢浇，它管理內(nèi)部直接或間接的陆赋，管理著坑位分配、ClassLoader嚷闭、插件攒岛、進(jìn)程、啟動\停止頁面的接口等胞锰，如下圖灾锯。
PmBase 的初始化嗅榕，也就是插件的初始化顺饮，這里會啟動各類進(jìn)程，初始化各種默認(rèn)插件集合凌那，為后續(xù)加載做準(zhǔn)備领突。其中默認(rèn)插件和配置文件的位置，一般默認(rèn)是在 assert 的 plugins-builtin.json 和 "plugins" 文件夾下案怯。
接著PMF.callAttach() 其實(shí)就是 PmBase.callAttach()君旦，如下圖這里開始真正加載插件，初始化插件的 PluginDexClassLoader 嘲碱、加載插件金砍、初始化插件環(huán)境和接口。其中在執(zhí)行 p.load() 的時(shí)候麦锯，會通過 Plugind.callAppLocked() 創(chuàng)建插件的 Application恕稠，并初始化。
以上是在主APP的初始化扶欣，深入 PmBase 中鹅巍，Plugin.load()在加載時(shí)千扶，會調(diào)用PluginDexClassLoader， 通過類名加載 Entry 類骆捧，然后反射出create方法澎羞，執(zhí)行插件的初始化。其中 Entry 位于Plugin-lib庫中敛苇。這里初始化就去到了插件中了妆绞，插件中初始化時(shí)，會通過反射的到宿主host類的方法枫攀。
4括饶、Application的onCreate
這里主要是切換handler到主線程，注冊各種廣播接收監(jiān)聽来涨，如增加插件图焰、卸載插件、更新插件蹦掐，可以看出這里設(shè)計(jì)很多內(nèi)部進(jìn)程通信的技羔。
七、Replugin啟動Activity
這里僅描述了Activity啟動的其中一個(gè)流程笤闯，也是簡化版的堕阔，實(shí)際代碼邏輯復(fù)雜多了棍厂，但是萬變不離其宗颗味，這里幫你梳理流程，描述一些關(guān)鍵的點(diǎn)牺弹，讓你快速理解Activity的啟動流程浦马。
1张漂、startActivity
從上面的流程圖我們知道晶默，啟動插件Activity可以從RePlugin.startActivity開始，startActivity經(jīng)歷了 Factory 航攒、 PmLocalImpl 磺陡，其實(shí)大部分啟動的邏輯其實(shí)主要在 PmInternalImpl 中。
具體流程如下圖漠畜，這里簡化了實(shí)際代碼币他，關(guān)鍵在于 loadPluginActivity。這里獲取了插件對應(yīng)的坑位憔狞，然后保存了目標(biāo)Activity的信息蝴悉，通過系統(tǒng)啟動坑位。
因?yàn)橐呀?jīng)Hook住了ClassLoader瘾敢，在 loadClass 時(shí)再加載出目標(biāo)Activity拍冠，這樣坑位中承載的尿这，便是繞過系統(tǒng)打開的目標(biāo)Activity。下面我們進(jìn)入 loadPluginActivity庆杜。
2射众、loadPluginActivity
loadPluginActivity 其實(shí)是 PmBase 中的 PmLocalImpl 內(nèi)部方法。如下圖欣福，這里主要是根據(jù)獲取到 ActivityInfo责球，然后根據(jù)坑位去為目標(biāo)Activity分配坑位。
其中 getActivityInfo 是通過插件名稱拓劝，獲得插件對象 Plugin雏逾， Plugin可能是初始化中已加載的，如果未加載就加載返回郑临，然后根據(jù) Plugin 中緩存的坑位信息栖博，返回 ActivityInfo。
下面進(jìn)入 allocActivityContainer 看坑位的分配厢洞，只有分配到坑位仇让，插件的Activity才可以啟動，這是一個(gè)IPC過程躺翻。
2、allocActivityContainer
allocActivityContainer 在類 PluginProcessPer 中公你，還記得我們在 PmBase.init() 時(shí)初始化過它么踊淳？ 分配坑位也是RePlugin的核心之一。
在 allocActivityContainer 中陕靠， 主要邏輯是bindActivity 迂尝，如下圖，bindActivity 去找到目標(biāo)Activity匹配的容器剪芥，然后加載目標(biāo)Activity判斷是否存在垄开，并建立映射，返回容器税肪。然后分配的邏輯溉躲，在 PluginContainers.alloc 中。
3益兄、PluginContainers.alloc
alloc / alloc2 方法分配坑位锻梳，最后都是到了 allocLocked 方法中，其實(shí)RePlugin中偏塞，如下圖唱蒸，便是坑位分配的邏輯：
- 如果存在未啟動的坑位，就使用它灸叼。
- 如果沒有就找最老的：已經(jīng)被釋放的神汹、或者時(shí)間最老的庆捺。
- 如果還不行，那么擠掉最老的一個(gè)屁魏。
4滔以、PulginActivity
上面的流程總結(jié)，是替換目標(biāo)Activity氓拼，加載插件你画，分配坑位，啟動目標(biāo)坑位桃漾，攔截ClassLoader的loadClass去加載返回目標(biāo)Activity坏匪。
這個(gè)時(shí)候啟動的Activity還不完整，從模塊框架中我們知道撬统，在編譯時(shí)适滓，RePlugin會把繼承的Activity替換為如 PluginActivity（當(dāng)前還有AppComPluginActivity等）。這時(shí)候加載啟動的目標(biāo)Activity恋追，其實(shí)是繼承了 PluginActivity凭迹。
如下圖， PluginActivity 重載Activity中的一些方法苦囱，實(shí)現(xiàn)了Activity的補(bǔ)全和自定義操作嗅绸，如坑位管理，啟動宿主Activity等撕彤。
至此鱼鸠，一個(gè)插件Activity就啟動起來了，頭暈?zāi)垦Ａ藳]喉刘？為了實(shí)現(xiàn) One Hook 這個(gè)信念瞧柔，RePlugin 實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的流程漆弄，從代碼中可以看出睦裳，這些年作者們從中走的的各種坑、各種妥協(xié)與堅(jiān)持撼唾、復(fù)雜的技術(shù)積累廉邑、已經(jīng)經(jīng)歷了多年的嚴(yán)酷考驗(yàn)。
不知道有多少人能完整看到這倒谷，碼字不易蛛蒙，如有疏漏還是多多包涵，由于篇（tou）幅（lan）原因渤愁，關(guān)于Service等的就不多做敘述了牵祟，不知道本文對你是否能有些幫助，歡迎留言討論抖格。
最后說“一”句
為什么要去了解一個(gè)庫實(shí)現(xiàn)原理呢诺苹？學(xué)習(xí)框架的架構(gòu)思想咕晋？這是一個(gè)原因。但是歸根結(jié)底收奔，是幫助你在使用庫的過程中掌呜，能靠自己解決各種問題。程序員的日常一般都忙于各種工作坪哄，各種技術(shù)群中的大佬們质蕉，大部分時(shí)候，沒辦法一一解答你的各種咨詢翩肌，所以使用它模暗、了解它、多嘗試靠自己去探索突破吧念祭。
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