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Android熱修複技術選型的三大流派解析

2015年以來，Android開發領域裡對熱修複技術的讨論和分享越來越多，同時也出現了一些不同的解決方案，如QQ空間更新檔方案、阿裡AndFix以及微信Tinker，它們在原理各有不同，适用場景各異，到底采用哪種方案，通過介紹QQ空間更新檔、Tinker以及基于AndFix的阿裡百川HotFix技術的原理分析和橫向比較

一、熱修複的技術的發展史

熱修複技術的由來

1. 從傳統的開發流程來講，存在很多弊端：
   • 重新發版本的代價太大
   • 使用者下載下傳安裝成本太高
   • bug修複不及時，使用者體驗太差

   2、熱修複開發流程

   上線版本–使用者安裝–發現bug–緊急修複–打出更新檔，推送給使用者–自動拉取更新檔修複

   而熱修複的開發流程顯得更加靈活，優勢很多：
              

   • 無需重新發版，實時高效熱修複
   • 使用者無感覺修複，無需下載下傳新的應用，代價小
   • 修複成功率高，把損失降到最低

   二、三大主流的熱修複技術

   1、QQ空間超級更新檔技術

   超級更新檔技術基于DEX分包方案，使用了多DEX加載的原理，大緻的過程就是：

   把BUG方法修複以後，放到一個單獨的DEX裡，插入到dexElements數組的最前面，讓虛拟機去加載

   修複完後的方法。當patch.dex中包含Test.class時就會優先加載，在後續的DEX中遇到Test.class的

   話就會直接傳回而不去加載，這樣就達到了修複的目的。

   但是有一個問題是，當兩個調用關系的類不在同一個DEX時，就會産生異常報錯。我們知道，在APK

   安裝時，虛拟機需要将classes.dex優化成odex檔案，然後才會執行。在這個過程中，會進行類的verify

   操作，如果調用關系的類都在同一個 DEX中的話就會被打上CLASS_ISPREVERIFIED的标志，然後才會寫入odex檔案。

   是以，為了可以正常的進行打更新檔修複，必須避免類被打上CLASS_ISPREVERIFIED 标志，具體的做法就是

   單獨放一個類在另外DEX中，讓其他類調用。

   修複的主要步驟：

   1、可以看出是通過擷取到目前應用的Classloader
   2、通過反射調用pathList的dexElements方法把patch.dex轉化為Element[]
   3、兩個Element[]進行合并，把patch.dex放到最前面去
   4、加載Element[]，達到修複目的
              

優勢：
        1、沒有整合包（這是和下面微信的Tinker比起來），産物表較小，比較靈活
        2、可以實作類替換，相容性高。（某些三星手機不起作用）
    不足：
        1、不會及時生效，必須通過重新開機才能生效。
        2、耗時嚴重，會增加啟動時間，導緻ANR的機率明顯增大
           

2、微信Tinker

微信針對QQ空間超級更新檔技術的不足提出了一個提供DEX差量包，整體替換DEX的方案。主要的原理
是與QQ空間超級更新檔技術基本相同，差別在于不再将 patch.dex增加到elements數組中，而是差量
的方式給出patch.dex，然後将patch.dex與應用的classes.dex合并，然後整體替換掉舊的DEX，達
到修複的目的。
           

優勢：
        1、合成整包，不用在構造函數插入代碼，防止verify，verify和opt在編
          譯期間就已經完成，不會在運作期間進行
        2、性能提高。相容性和穩定性比較高
        3、開發者透明，不需要對包進行額外處理（不需要在構造函數中添加代碼）
    劣勢：
        1、與超級更新檔技術一樣，不支援即時生效，必須通過重新開機應用的方式才能效
        2、需要給應用開啟新的程序才能進行合并，并且很容易因為記憶體消耗等原因合并失敗。
        3、合并時占用額外磁盤空間，對于多DEX的應用來說，如果修改了多個DEX檔案，就需要下發
           多個patch.dex與對應的classes.dex進行合并操作時這種情況會更嚴重，是以合并過
           程的失敗率也會更高
           

3、阿裡百川HotFix

阿裡百川推出的熱修複HotFix服務，相對于QQ空間超級更新檔技術和微信Tinker來說，定位于緊
急bug修複的場景下，能夠最及時的修複bug，下拉更新檔立即生效無需等待。

    實作的原理：
        AndFix不同于QQ空間超級更新檔技術和微信Tinker通過增加或替換整個DEX的
        方案，提供了一種運作時在Native修改Filed指針的方式，實作方法的替
        換，達到即時生效無需重新開機，對應用無性能消耗的目的

        實作的過程步驟：
        1、打開連結庫操作句柄，獲得native層内部函數，得到ClassObject對象
        2、修改通路權限屬性為public（Classloader 不同）
        3、得到新舊方法的指針，新的方法指向目标方法，實作方法的替換
           

優勢：
       1、bug的修複的及時性
       2、更新檔包同樣采用差量技術，生成patch體積最小
       3、對應用無入侵，幾乎無性能損耗

    不足：
      1、不支援四大元件的新增和修改以及主題資源的配置。
      2、由于是其平台内部是判别是熱修複還是冷修複，是以有時候可能無法達到自己想要的結果。
           

三、總結：

QQ空間超級更新檔技術和微信Tinker 支援新增類和資源的替換，但對應用的性能和穩定會有的一定的影響；阿裡百川HotFix雖然
支援新增類和資源的替換，但也有所限制，但是作為一項定位為線上緊急
BUG的熱修複的服務來說，能夠真正做到BUG即時修複使用者無感覺，同時保證對應用性能
不産生不必要的損耗，在熱修複方面不失為一個好的選擇