Android插件化技术之加载未安装APK

1、概述

Android插件化是一种解决方案，当一个应用发展成一个平台级应用时，就更需要针对各个子业务模块按需动态加载，要做到按需动态加载一种是可以通过H5的方案，另一种就是
针对各个子业务模块单独开发成一个APK，这时候这个平台级应用我们称为宿主，子业务模块APK称为插件，宿主通过反射点击去学习、代理点击去学习等实现hook技术来完成插件APK的免安装加载。

所以必须要先了解这个HOOK技术。

2、HOOK技术

HOOK翻译成钩子，钩子实际上是一个处理消息的程序段，通过系统调用，把它挂入系统。在Android系统中，通俗来讲，就是去阅读源码，然后通过反射或代理的方式去替换/绕过系统原有的调用逻辑，嵌入自己的逻辑代码，从而实现业务功能的扩展。

Android的插件化过程中最重要的步骤就是在宿主应用中去打开未安装插件APK的Activity，要想实现这个过程，通过常规的API方式去调用是无法做到这一点的，startActivity只可以实现打开一个已安装应用的且android:exported="true"的Activity，所以我们必须要想办法去解决这个问题，也就是做到不安装APK也能打开其Activity。

所以，就需要通过源码去了解startActivity的调用过程，找到可以hook的地方，startActivty有三种常用的调用方式，Context.startActivity(intent,…),Activity.startActivity(intent,…)，隐式调用。

2.1、根据Android9.0系统源码，查看Activity.startActivity(intent,…)的调用流程

[开始] --> [startActivity] --> [Activity.startActivityForResult]
–> [mInstrumentation.execStartActivity] --> [ActivityManager.getService().startActivity]
–> [ActivityManagerService.startActivity] --> [ActivityManagerService.startActivityAsUser]
–> [ActivityStarter.execute()] --> [startActivity] --> [startActivityUnchecked]
–> [ActivityStackSupervisor.resumeFocusedStackTopActivityLocked] --> [ActivityStack.resumeTopActivityUncheckedLocked]
–> [resumeTopActivityInnerLocked] --> [ClientLifecycleManager.scheduleTransaction]
–> [ClientTransaction.schedule] --> [IApplicationThread.scheduleTransaction]
–> [ActivityThread.this.scheduleTransaction] --> [ClientTransactionHandler.sendMessage]
–> [TransactionExecutor.execute] --> [executeCallbacks] --> [ClientTransactionItem.execute]
–> [LaunchActivityItem.execute] --> [ClientTransactionHandler.handleLaunchActivity]
–> [ActivityThread.handleLaunchActivity] --> [performLaunchActivity]
–> [mInstrumentation.newActivity] --> [mInstrumentation.callActivityOnCreate]
–> [Activity.performCreate] --> [Activity.onCreate] --> [结束]

2.2、根据Android9.0系统源码，查看Context.startActivity(intent,…)的调用流程

[开始] --> [getBaseContext.startActivity] --> [ContextImpl.startActivity] --> [mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity] --> [ActivityManager.getService().startActivity] --> …之后同上Activity.startActivity… --> [结束]

看源码的网站，随便推荐一个： 点击查看Android系统源码 。

3、最终解决方案

3.1、实现思路

现在开始来选取Hook的注入点,主要是针对Instrumentation这个类进行代理扩展系统业务功能，execStartActivity执行前，先把传入的插件APK目标Intent替换成我们在宿主项目中创建的已在manifest.xml中注册的替身类ShaowActivity，绕过Manifest注册检查（对应的checkStartActivityResult函数就是做这个检查的），然后我们选择newActivity作为关键点，创建新的Activity时使用插件APK的Activity，创建好插件APK的Activity之后，还需要替换插件的资源（因为现在的资源还是宿主的），故我们选择在callActivityOnCreate这个地方作为替换插件APK的上下文、Resources、Theme等等资源的关键点，具体操作就是需要构建插件的上下文然后通过反射进行替换。（多多参考学习）

3.2、演示效果

4、最终代码实现

4.1、创建代理类：InstrumentationProxy.java

import android.app.Activity;
import android.app.Instrumentation;
import android.content.ComponentName;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.pm.ActivityInfo;
import android.content.pm.ApplicationInfo;
import android.content.pm.PackageInfo;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.os.Build;
import android.os.Bundle;
import android.os.IBinder;
import android.os.PersistableBundle;
import android.util.Log;

import com.xx.escape.plan.ProxyActivity;
import com.xx.escape.plan.plugin.PluginContext;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @author james
 * @date 2024-08-09 ~ 2024-08-23 调试完毕
 * @brief description
 * 标准版
 */
public class InstrumentationProxy extends Instrumentation {
   
   
    public static final String TAG = InstrumentationProxy.class.getSimpleName();
    Instrumentation mInstrumentation;

    static final String KEY_TARGET_INTENT = "key_target_intent";

    public InstrumentationProxy(Instrumentation instrumentation) {
   
   
        mInstrumentation = instrumentation;
    }

    private PluginContext mPluginContext;

    public void inject(PluginContext pluginContext) {
   
   
        this.mPluginContext = pluginContext;
    }

    public ActivityResult execStartActivity(
            Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
            Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
   
   
        Log.d(TAG, "\n执行了execStartActivity, 参数如下: \n" + "who = [" + who + "], " +
                "\ncontextThread = [" + contextThread + "], \ntoken = [" + token + "], " +
                "\ntarget = [" + target + "], \nintent = [" + intent +
                "], \nrequestCode = [" + requestCode + "], \noptions = [" + options + "]");

        try {
   
   
            //List<ResolveInfo> infoList = who.getPackageManager().queryIntentActivities(intent, PackageManager.MATCH_ALL);//这种写法不兼容6.0以下的设备
            boolean isPluginActivity = isUnregisteredManifestActivity((Activity) who, intent);
            //替换系统传递的intent（这个意图里面就是我们要访问的插件APK的Activity界面，直接访问插件APK里面的Activity是会被系统拦截的，因为没有注册manifest.xml,所以我们需要伪装）为我们指定的目标targetIntent，通过伪装成访问宿主的ProxyActivity，跳过manifest.xml的注册检测
            Intent targetIntent;
            if (isPluginActivity) {
   
   
                targetIntent = new Intent(who, ProxyActivity.class);
                //塞入到Extra中，执行到后面的newActivity再进行还原
                targetIntent.putExtra(KEY_TARGET_INTENT, intent)<