技术干货 | 深度解构 Android 应用面临紧急发版时的救星方案:mPaaS 热修复——DexPatch

简介: 关于 Android 热修复方案——DexPatch 的介绍与使用说明

方案介绍

为了解决 Native 模块上线后的问题,mPaaS 提供了热修复功能,实现不发布客户端 apk 场景下的热修复。目前 Android 端热修复主要包括 andfix 和 dexpatch,考虑到 andfix 的版本兼容性,目前主要推荐使用 DexPatch

DexPatch 修复原理比较简单,就是在启动后通过 RPC 拉取当前需要下发的 jar 包地址,然后通过独立进程去下载 jar 包文件,下载完成后保存。在二次启动的时候 hook 系统的 classLoader,修改 DexPathList,在其数组的最前面加入一个有修改过的 class 的 dex 文件,使其拦截住数组后面的 dex 文件中同名的 class 的加载。

如下图所示,classloader 就会优先加载 Patch.dex 中的 Ding.class,而忽略 Classes.dex 中的 Ding.class,达到了替换的效果。  

基于这样的原理,DexPatch 具有以下特征:

  1. 支持范围上:是基于类级别的替换,所以只支持 Java 模块的 patch,不支持非 Java 模块的 patch,比如 so 模块;
  2. 兼容性上:由于是代理了系统的 ClassLoader,使用的黑科技较少,所以整体方案兼容性较好;
  3. 生效时效性上:只能在下载 patch 后重启后才能生效,不支持实时生效;
  4. 成功率上:由于下载是使用的独立进程,减少了启动阶段主进程闪退对 patch 下载的影响,提升了下载的成功比例。

操作说明

以下是关于在 mPaaS 下使用 DexPatch 模块的主要步骤以及问题排查思路,方便开发者日常开发。

  1. 触发 patch 拉取

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启动阶段调用 MPHotpatch.init(),主要触发 Patch 信息的 RPC 请求,如果命中发布 Patch 发布规则,RPC 会返回 Patch 的 jar 包下载地址,客户端去触发下载,下载后保存在客户端私有目录/data/user/0/包名/dexpatch/patch/下。

  1. 代码操作演示

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以组件化模式接入为例,介绍下 Patch 发布的主要流程。

(1)代码改动前

需要保存改动前的构建产物,方便后续做 Patch 生成,地址在:build/intermediates/bundle/xxxx-raw.jar

(2)代码改动后

重新编译,保存构建产物,产物地址:build/intermediates/bundle/xxxx-raw.jar

(3)生成白名单配置

主要用于热修复包时用于指定修复的类,配置文件为 .txt 格式,该配置文件应包含并按顺序包含以下信息:
需要 Patch 的类。以 L 开头,后跟以混淆后真实类名。如果多个类,每行只可写一个。示例:Lxxx.xxx.clazzX设置 Patch 类型为 dexpatch。示例:PatchType: dexpatch

设置是否是静态 Bundle。默认为 false,如果是静态链接的 Bundle,需要显式设置为 true。示例:HostDex: true(*目前 mPaaS 客户端的模块一般都在静态链接里,一般写 true)

(4)查看签名

生成 patch 需要用到项目的打包秘钥,需要提前准备好,可以在打包脚步下找到对应的配置

(5)生成 patch

① 通过 mPaaS 自带的 IDE 工具,点击热修复,进入修复页面。

② 按照页面提示,填入之前准备的修复前和修复后的 jar 包地址,还有白名单配置文件,勾选 dexPatch,进入到下一步

③ 下一步主要选择打包的配置文件,最近点击完成生成 patch 文件

(6)生成 patch 产物

生成 patch 产物如下:

查看产物,可以使用 dex2jar 工具反解 diff.dex 文件,用 jd-gui 文件查看反解产物是否符合预期

反解后可以看到修改的模块:

(7)上传发布

① 选择上一步的产物 jar 包进行上传

② 上传后可以通过白名单进行发布,验证 patch 的稳定性

(8)验证下载

白名单发布后,启动客户端,搜索关键字:DynamicRelease,可以看到在 tool 进程有触发下载的日志打出。
这里需要说明的是,这里触发 patch 的下载是在 tool 进程,不在主进程的主要原因是怕由于主进程由于启动导致重复闪退,导致 patch 不能下载成功,单独在 tool 进程实现下载,尽量提高 patch 的下载成功比例。

然后去下载目录查看,是否下载保存成功,下载目录在:/data/user/0/包名/dexpatch/patch/20201023110012@20201023110012.jar

(9)杀进程启动

确认下载保存成功后,杀掉 App,重启查看是否生效,重启可以搜索关键字:DexPatchManager,查看 patch 生效的日志,日志会打印当前是否存在 patch 以及 patch 是否加载的日志。

同时我们也可以就实际业务场景进行验证,查看是否生效。

常见问题

  1. aar 模式集成后 patch 没生效

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aar 模式集成的时候,需要继承框架的 QuinoxlessApplication,指定 Application 为框架的实现类才能实现 dexpatch 的加载。QuinoxlessApplication 内主要封装了 dexpatch 模块的初始化和加载。

  1. 使用加固后不生效

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需要使用加固前的 apk 生成 patch,不能用加固后的包生成 patch。然后还需要验证在不同加固厂商下的兼容表现。

  1. 使用热修复后,和 RPC 有关的调用发生 apache http 相关的 crash。

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请使用 Android 官网上的方式引入 apache http client,禁止使用导入 jar 包或者 gradle implementation/compile 的方式导入 http client。否则会引起 classloader 加载类混乱。

建议方式:

E · N · D
作者:荣阳
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