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Android中插件开发篇之—-应用换肤原理解析

Android技术篇 尼古拉斯.赵四 9634℃ 0评论

一、前言

今天又到周末了，感觉时间过的很快呀.又要写blog了。那么今天就来看看应用的换肤原理解析。在之前的一篇博客中我说道了Android中的插件开发篇的基础：类加载器的相关知识。没看过的同学可以转战：

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二、原理介绍

现在市场上有很多应用都有换肤的功能，就是能够提供给用户一些皮肤包，然后下载，替换。而且有些皮肤是要收费的。对于这个功能的话，其实没有什么技术难度的，但是他包含了一个现阶段很火的一个技术：动态加载

好了，既然说到了动态加载，那么如果有不熟悉的同学，可以转战看另外的一篇blog了：

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我们先来看一个市场上的一个app具有的换肤功能的例子：QQ空间

点击我的空间=>个性化=>原创主题=>选择下载主题

        

下载主题，然后可以替换了。接下来我们看看这个主题包放到哪了？因为既然下载肯定是存放起来了。

两个地方可以放：一个是SD卡，一个是应用的数据目录

我们先来看看应用的目录(配置好了adb命令)：

第一步：得到QQ空间的的包名：

打开QQ空间app,不要退出。然后执行命令：adb shell dumpsys activity top


这个命令还是很有用的吧，能够快速的得到一个应用的包名

我们看到QQ空间的包名：com.qzone

第二步：进入QQ应用的目录，查看对应的资源


我们在他的shared_prefs中找到了theme.xml文件，查看该文件，就可以找到了对应皮肤的位置：

/data/user/0/com.qzone/files/cache/qz_external_resource/theme_res/38

我们进入到这个目录：


看到上面红色圈起来的地方的目录结构和文件名是不是很眼熟.对，这个就是我们把一个正常的apk解压之后得到的东西。那么我们可以断定，QQ空间的皮肤包其实就是一个apk,然后动态加载apk，取到对应的资源然后替换。

三、如何设计一个换肤插件

好了，既然上面我们解读了QQ空间的换肤功能，也知道了它的大体的原理了，下面我们来自己动手制作我们自己的主题包。

关于动态加载的相关技术这里就不详细介绍了，看我的前面提到的两个相关文章的介绍。

我们这里需要建立三个工程：

宿主程序(主程序)：ResourceLoader

主题包1的工程：ResourceLoaderApk1

主题包2的工程：ResourceLoaderApk2

在宿主程序中我们需要编写动态加载的代码：

下面来看一下具体代码：

MainActivity.java

package com.example.resourceloader;

import java.io.File;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

import android.annotation.SuppressLint;
import android.content.Context;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends BaseActivity {
	
	/**
	 * 需要替换主题的控件
	 * 这里就列举三个：TextView,ImageView,LinearLayout
	 */
	private TextView textV;
	private ImageView imgV;
	private LinearLayout layout;
	
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		
		textV = (TextView)findViewById(R.id.text);
		imgV = (ImageView)findViewById(R.id.imageview);
		layout = (LinearLayout)findViewById(R.id.layout);
		
		findViewById(R.id.btn1).setOnClickListener(new OnClickListener(){

			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				String filesDir = getCacheDir().getAbsolutePath();
		        String filePath = filesDir + File.separator +"apk1.apk";
				Log.i("Loader", "filePath:"+filePath);
				Log.i("Loader", "isExist:"+new File(filePath).exists());
				//loadResources(filePath);
				//setContent();
				//printResourceId();
				setContent1();
				//printRField();
			}});
		
		findViewById(R.id.btn2).setOnClickListener(new OnClickListener(){

			@Override
			public void onClick(View v) {
				String filesDir = getCacheDir().getAbsolutePath();
		        String filePath = filesDir + File.separator +"apk2.apk";
				//loadResources(filePath);
				setContent();
			}});
	}
	
	/**
	 * 动态加载主题包中的资源，然后替换每个控件
	 */
	@SuppressLint("NewApi")
	private void setContent(){
		try{
			Class clazz = classLoader.loadClass("com.example.resourceloaderapk.UIUtil");
			Method method = clazz.getMethod("getTextString", Context.class);
			String str = (String)method.invoke(null, this);
			textV.setText(str);
			method = clazz.getMethod("getImageDrawable", Context.class);
			Drawable drawable = (Drawable)method.invoke(null, this);
			imgV.setBackground(drawable);
			method = clazz.getMethod("getLayout", Context.class);
			View view = (View)method.invoke(null, this);
			layout.addView(view);
		}catch(Exception e){
			Log.i("Loader", "error:"+Log.getStackTraceString(e));
		}
	}
	
	/**
	 * 另外的一种方式获取
	 */
	private void setContent1(){
		int stringId = getTextStringId();
		int drawableId = getImgDrawableId();
		int layoutId = getLayoutId();
		Log.i("Loader", "stringId:"+stringId+",drawableId:"+drawableId+",layoutId:"+layoutId);
	}
	
	@SuppressLint("NewApi")
	private int getTextStringId(){
		try{
			Class clazz = classLoader.loadClass("com.example.resourceloaderapk1.R$string");
			Field field = clazz.getField("app_name");
			int resId = (int)field.get(null);
			return resId;
		}catch(Exception e){
			Log.i("Loader", "error:"+Log.getStackTraceString(e));
		}
		return 0;
	}
	
	@SuppressLint("NewApi")
	private int getImgDrawableId(){
		try{
			Class clazz = classLoader.loadClass("com.example.resourceloaderapk1.R$drawable");
			Field field = clazz.getField("ic_launcher");
			int resId = (int)field.get(null);
			return resId;
		}catch(Exception e){
			Log.i("Loader", "error:"+Log.getStackTraceString(e));
		}
		return 0;
	}
	
	@SuppressLint("NewApi")
	private int getLayoutId(){
		try{
			Class clazz = classLoader.loadClass("com.example.resourceloaderapk1.R$layout");
			Field field = clazz.getField("activity_main");
			int resId = (int)field.get(null);
			return resId;
		}catch(Exception e){
			Log.i("Loader", "error:"+Log.getStackTraceString(e));
		}
		return 0;
	}
	
	@SuppressLint("NewApi")
	private void printResourceId(){
		try{
			Class clazz = classLoader.loadClass("com.example.resourceloaderapk.UIUtil");
			Method method = clazz.getMethod("getTextStringId", null);
			Object obj = method.invoke(null, null);
			Log.i("Loader", "stringId:"+obj);
			Log.i("Loader", "newId:"+R.string.app_name);
			method = clazz.getMethod("getImageDrawableId", null);
			obj = method.invoke(null, null);
			Log.i("Loader", "drawableId:"+obj);
			Log.i("Loader", "newId:"+R.drawable.ic_launcher);
			method = clazz.getMethod("getLayoutId", null);
			obj = method.invoke(null, null);
			Log.i("Loader", "layoutId:"+obj);
			Log.i("Loader", "newId:"+R.layout.activity_main);
		}catch(Exception e){
			Log.i("Loader", "error:"+Log.getStackTraceString(e));
		}
	}
	
	private void printRField(){
		Class clazz = R.id.class;
		Field[] fields = clazz.getFields();
		for(Field field : fields){
			Log.i("Loader", "fields:"+field);
		}
		Class clazzs = R.layout.class;
		Field[] fieldss = clazzs.getFields();
		for(Field field : fieldss){
			Log.i("Loader", "fieldss:"+field);
		}
	}
	
}


这里的代码没有大的难度，就是我们使用DexClassLoader类加载每个主题的apk包，然后用反射的方法调用apk包中的方法来获取资源。

下面来看一下主题包工程代码：

UIUtil.java

package com.example.resourceloaderapk;

import android.content.Context;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;

import com.example.resourceloaderapk1.R;

public class UIUtil {
	
	public static String getTextString(Context ctx){
		return ctx.getResources().getString(R.string.app_name);
	}
	
	public static Drawable getImageDrawable(Context ctx){
		return ctx.getResources().getDrawable(R.drawable.ic_launcher);
	}
	
	public static View getLayout(Context ctx){
		return LayoutInflater.from(ctx).inflate(R.layout.activity_main, null);
	}
	
	public static int getTextStringId(){
		return R.string.app_name;
	}
	
	public static int getImageDrawableId(){
		return R.drawable.ic_launcher;
	}
	
	public static int getLayoutId(){
		return R.layout.activity_main;
	}

}

这个类就是提供给外部的获取资源的方法，我们在宿主程序中也就是反射这个方法来获取资源的，这个方法中我们提供了两种方式获取资源：一种是直接返回资源的内容，还有一种是返回一个资源的Id。

关于主题包2的工程这里就不介绍了，代码是一样的，只是资源不一样。

我们运行两个主题包，得到两个apk

ResourceLoaderApk1.apk

ResourceLoaderApk2.apk

这时候我们使用adb push命令，将这两个apk放到宿主程序的cache目录下。


温馨提示：

这里不能将需要加载的apk放到非宿主程序的沙盒目录外，不然会加载失败，抛出异常。关于程序的沙盒目录概念其实很好理解：就是/data/data/xxx.xxx/目录，就是这个目录是这个程序所独有的，其他没有共享权限的app是不能访问的(当然除了获取root权限外),这个其实也很好理解为何要这么做，Google也是为了安全，自己需要加载的apk/dex/jar就应当被保护起来。


当然这里不一定要放到cache目录下，只要是沙盒目录下都可以，新建一个目录也是可以的。不过一般都是使用cache目录。

项目地址：http://download.csdn.net/detail/jiangwei0910410003/9008423

这时候我们运行宿主程序：


两个btn，可以加载不同的主题内容，但是问题来啦。。点击之后发现没有效果，捕获异常，我们打印log看看：

adb logcat -s Loader

他说找不到资源异常，我们来分析一下。

我们在主题1工程中，调用的是主题1apk中的资源R.string.xxx

但是我们知道获取资源的时候是用Resource类来得到的，对于一个程序来说一个Context只会持有一个Resource对象，但是我们加载apk的时候，主题apk没有得到对应的Context。因为动态加载不想正常的运行一个程序，每个程序都有一个全局的Context变量，但是加载出来的话是没有的。那有人就说了：在代码里面我们用反射的方式去获取的时候不是将宿主的Context变量传递过去了吗？


对，看上去是没有任何问题，但是这里其实还是那个问题：就是宿主的Context如何能加载插件apk中的资源，我们知道一个app的工程的资源文件都会隐射到R文件中，而这个R文件的包名则是这个应用的包名，一个包名一般对应一个Context。那么我们现在即使将宿主的Context传递过去，也是对应宿主的包名，也就是找到宿主工程的R文件，所以还是找不到对应的资源。其实我们要解决的问题就是将插件apk中资源添加到宿主apk中。这时候就需要用一种方式了，采用反射的机制：

通过调用AssetManager中的addAssetPath方法，我们可以将一个apk中的资源加载到Resources中，由于addAssetPath是隐藏api我们无法直接调用，所以只能通过反射，下面是它的声明，通过注释我们可以看出，传递的路径可以是zip文件也可以是一个资源目录，而apk就是一个zip，所以直接将apk的路径传给它，资源就加载到AssetManager中了，然后再通过AssetManager来创建一个新的Resources对象，这个对象就是我们可以使用的apk中的资源了。

我们看一下代码：

protected void loadResources(String dexPath) {  
        try {  
            AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();  
            Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);  
            addAssetPath.invoke(assetManager, dexPath);  
            mAssetManager = assetManager;  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        Resources superRes = super.getResources();  
        superRes.getDisplayMetrics();  
        superRes.getConfiguration();  
        mResources = new Resources(mAssetManager, superRes.getDisplayMetrics(),superRes.getConfiguration());  
        mTheme = mResources.newTheme();  
        mTheme.setTo(super.getTheme());
    }

参数就是需要加载资源的包的路径。

当然我们还需要重写Context的三个方法：

@Override  
public AssetManager getAssets() {  
	return mAssetManager == null ? super.getAssets() : mAssetManager;  
}  

@Override  
public Resources getResources() {  
	return mResources == null ? super.getResources() : mResources;  
}  

@Override  
public Theme getTheme() {  
	return mTheme == null ? super.getTheme() : mTheme;  
}

重写的这三个方法就是让系统获取我们加载apk包之后的变量即可

这里，我们把代码在修改一下：在宿主工程中添加一个BaseActivity类：

BaseActivity.java

package com.example.resourceloader;

import java.io.File;
import java.lang.reflect.Method;

import android.app.Activity;
import android.content.res.AssetManager;
import android.content.res.Resources;
import android.content.res.Resources.Theme;
import android.os.Bundle;
import dalvik.system.DexClassLoader;

public class BaseActivity extends Activity{
	
	protected AssetManager mAssetManager;//资源管理器  
	protected Resources mResources;//资源  
	protected Theme mTheme;//主题  
	
	
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
	}
	
	protected void loadResources(String dexPath) {  
        try {  
            AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();  
            Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);  
            addAssetPath.invoke(assetManager, dexPath);  
            mAssetManager = assetManager;  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        Resources superRes = super.getResources();  
        superRes.getDisplayMetrics();  
        superRes.getConfiguration();  
        mResources = new Resources(mAssetManager, superRes.getDisplayMetrics(),superRes.getConfiguration());  
        mTheme = mResources.newTheme();  
        mTheme.setTo(super.getTheme());
    }  
	
	@Override  
	public AssetManager getAssets() {  
	    return mAssetManager == null ? super.getAssets() : mAssetManager;  
	}  
	
	@Override  
	public Resources getResources() {  
	    return mResources == null ? super.getResources() : mResources;  
	}  
	
	@Override  
	public Theme getTheme() {  
	    return mTheme == null ? super.getTheme() : mTheme;  
	} 

}

在MainActivity中调用loadResource方法：


这时候我们在运行宿主程序：


点击主题1：我们发现文字变成了：ResourceLoaderApk；因为这里的图片都是用的机器人所以看上去没变化，看到底下的LinearLayout加载了主题包中的布局xml内容。

点击主题2：效果同上，只是内容是主题包2apk中的。

好了。到这里我们就完美的开发了我们自己的换肤功能。但是有的同学可能认为，这哪是换肤的功能，没看到效果呢？我这个例子不是完完全全的开发一个换肤的工程。只是介绍原理呢。不过真的换肤也没有难度的，我们需要解决一些问题：

1、对于需要替换主题的控件需要统一定义一下。

2、对于每个主题包的工程中的对外接口要统一(或者是要符合一定规范)，比如这个例子中主题包中必须有一个：

com.example.resourceloaderapk.UIUtil类，而且这个类中必须有三个方法：getTextString，getImageDrawable，getLayout

所以这就是一个规范，当然我这里的规范设计的不是很好，正确的做法是在提供一个接口，然后每个主题包工程必须实现这个接口，然后主题包工程和宿主工程都包含这个接口，这样就能够很灵活了。

3、一般主题包apk是从网上下载下来的，所以我们需要事前设置要几个默认的主题包在本地，如果从网上下载下来的主题包出现问题了，我们去加载默认的主题。这样就不会出现任何异常情况。

四、问题总结

其实这篇文章我们看到了上面我们其实就是解决一个问题，就是如何加载主题包apk中的资源。其实这个问题有人还有一种想法，就是我们将需要的资源全部打包(可以是任何压缩包的格式)，从网上下载下来之后，解压文件，通过流的方式读取每个资源文件到工程中，其实这种方式是可行的，但是效率上有很大的问题(反正我是没有尝试过)。所以这里的这种方式很方便而且高效。

五、实际用途

本文说到的这个技术现在市面上主要的作用就是：

1、在线替换主题(皮肤)，语言包等

2、减小主apk的包大小，将不是很重要的资源打包成apk放到服务端。

六、总结

这篇文章主要介绍了应用换肤的原理，核心技术就是：如何加载插件Apk中的资源。后续还会技术讲解Android中插件的用途：免安装运行程序，制作中。。。

 

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