作者:大师兄

前言

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Flutter 官方在 GitHub 上声明是暂时不支持热更新的,但是在 Flutter 的源码里,是有一部分预埋的热更新相关的代码,并且通过一些我们自己的手段,在 Android 端是能够实现动态更新的功能的。

Flutter 产物的探究

不论是创建完全的 Flutter 项目,还是 Native 以 Moudle 得方式集成 Flutter,亦或是 Native 以 aar 方式集成 Flutter,最终 Flutter 在 Andorid 端的 App 都是以 Native 项目 + Flutter 的 UI 产物存在的。所以在这里拆开一个 Flutter 在 release 模式下编译后生成 aar 包来做分析:

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我们关注重点在 assets,jni,libs 这 3 个目录中,其他的文件都是 Nactive 层壳工程的产物;

jni:该目录下存在文件 libflutter.so,该文件为 Flutter Engine (引擎) 层的 C++ 实现,提供 skia (绘制引擎),Dart,Text (纹理绘制) 等支持;

libs:该目录下存在文件为 flutter.jar,该文件为 Flutter embedding (嵌入) 层的 Java 实现,该层提供给 Flutter 许多 Native 层平台系统功能的支持,比如创建线程。

assets: 该目录下分为两部分:

  1. flutter_assets 目录:该目录下存放 Flutter 我们应用层的资源,包括 images,font 等;
  2. isolate_snapshot_data,isolate_snapshot_instr,vm_snapshot_data,vm_snapshot_instr 文件:这 4 个文件分别对应 isolate,VM 的数据段和指令段文件。这四个文件就是我们自己的 Flutter 代码的产物了。

Flutter 代码的热更

探究

在我们的 Native 项目中,会在 FlutterMainActivity 中,通过调用 Flutter 这个类来创建 View:

flutterView = Flutter.createView(this, getLifecycle(), route);layoutParams = new FrameLayout.LayoutParams(FrameLayout.LayoutParams .MATCH_PARENT,FrameLayout.LayoutParams.MATCH_PARENT);addContentView(flutterView, layoutParams);

查看 Flutter 类代码,发现 Flutter 类主要做了几件事:

  1. 使用 FlutterNative 加载 View,设置路由,使用 lifecycle 绑定生命周期;
  2. 使用 FlutterMain 初始化,重点关注这里。
public static FlutterView createView(@NonNull final Activity  activity, @NonNull Lifecycle lifecycle, String initialRoute) { FlutterMain.startInitialization(activity.getApplicationContext()); FlutterMain.ensureInitializationComplete(activity.getApplicationContext(), (String[])null); FlutterNativeView nativeView = new FlutterNativeView(activity);}

所以,真正初始化的相关代码是在 FlutterMian 中:

public static void startInitialization(Context applicationContext,  FlutterMain.Settings settings) {if (Looper.myLooper() != Looper.getMainLooper()) { throw new IllegalStateException("startInitialization must be called on the main thread");} else if (sSettings == null) { sSettings = settings; long initStartTimestampMillis = SystemClock.uptimeMillis(); initConfig(applicationContext); initAot(applicationContext); initResources(applicationContext); System.loadLibrary("flutter"); long initTimeMillis = SystemClock.uptimeMillis() - initStartTimestampMillis; nativeRecordStartTimestamp(initTimeMillis); }}

在 startInitialization 中,主要执行了三个初始化方法 initConfig (applicationContext),initAot (applicationContext),initResources (applicationContext),最后记录了执行时间;

在 initConfig 中:

private static void initConfig(Context applicationContext) {try { Bundle metadata = applicationContext.getPackageManager(). getApplicationInfo(applicationContext .getPackageName(), 128).metaData; if (metadata != null) { sAotSharedLibraryPath = metadata.getString(PUBLIC_AOT_AOT_SHARED_LIBRARY_PATH, "app.so"); sAotVmSnapshotData = metadata.getString(PUBLIC_AOT_VM_SNAPSHOT_DATA_KEY, "vm_snapshot_data"); sAotVmSnapshotInstr = metadata.getString(PUBLIC_AOT_VM_SNAPSHOT_INSTR_KEY, "vm_snapshot_instr"); sAotIsolateSnapshotData = metadata.getString(PUBLIC_AOT_ISOLATE_SNAPSHOT_DATA_KEY, "isolate_snapshot_data"); sAotIsolateSnapshotInstr = metadata.getString(PUBLIC_AOT_ISOLATE_SNAPSHOT_INSTR_KEY, "isolate_snapshot_instr"); sFlx = metadata.getString(PUBLIC_FLX_KEY, "app.flx"); sFlutterAssetsDir = metadata.getString(PUBLIC_FLUTTER_ASSETS_DIR_KEY, "flutter_assets"); }} catch (NameNotFoundException var2) { throw new RuntimeException(var2); }}

在 initResources 中:

sResourceExtractor = new ResourceExtractor(applicationContext);sResourceExtractor.addResource(fromFlutterAssets(sFlx)) .addResource(fromFlutterAssets(sAotVmSnapshotData)) .addResource(fromFlutterAssets(sAotVmSnapshotInstr)) .addResource(fromFlutterAssets(sAotIsolateSnapshotData)) .addResource(fromFlutterAssets(sAotIsolateSnapshotInstr)) .addResource(fromFlutterAssets("kernel_blob.bin")); if (sIsPrecompiledAsSharedLibrary) { sResourceExtractor.addResource(sAotSharedLibraryPath); } else { sResourceExtractor.addResource(sAotVmSnapshotData) .addResource(sAotVmSnapshotInstr) .addResource(sAotIsolateSnapshotData) .addResource(sAotIsolateSnapshotInstr);}sResourceExtractor.start();

在 ResourceExtractor 类中,通过名字就能知道这个类是做资源提取的。把 add 的 Flutter 相关文件从 assets 目录中取出来,该类中 ExtractTask 的 doInBackground 方法中:

File dataDir = new File(PathUtils.getDataDirectory( ResourceExtractor.this.mContext));

这句话指定了资源提取的目的地,即 data/data/ 包名 /app_flutter,如下:

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如图,可以看到该目录是的访问权限是可读可写,所以理论上,我们只要把自己的 Flutter 产物下载后,从内存 copy 到这里,便能够实现代码的动态更新。

代码实现

public class FlutterUtils { private static String TAG = "FlutterUtils.class"; private static String flutterZipName = "flutter-code.zip"; private static String fileSuffix = ".zip"; private static String zipPath = Environment.getExternalStorageDirectory() .getPath() + "/k12/" + flutterZipName; private static String targetDirPath = zipPath.replace(fileSuffix, ""); private static String targetDirDataPath = zipPath.replace(fileSuffix, "/data"); /** * Flutter 代码热更新第一步:解压 Flutter 的压缩文件 */ public static void unZipFlutterFile() {  Log.i(TAG, "unZipFile: Start");  try { unZipFile(zipPath, targetDirPath);  Log.i(TAG, "unZipFile: Finish");  } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  } } /** * Flutter 代码热更新第二步:将 Flutter 的相关文件移动到 AppData 的相关目录,APP启动时调用 * * @param mContext 获取 AppData 目录需要 */ public static void copyDataToFlutterAssets(Context mContext) {  String appDataDirPath = PathUtils.getDataDirectory(mContext.getApplicationContext()) + File.separator;  Log.d(TAG, "copyDataToFlutterAssets-filesDirPath:" + targetDirDataPath);  Log.d(TAG, "copyDataToFlutterAssets-appDataDirPath:" + appDataDirPath);  File appDataDirFile = new File(appDataDirPath);  File filesDirFile = new File(targetDirDataPath);  File[] files = filesDirFile.listFiles();  for (File srcFile : files) {  if (srcFile.getPath().contains("isolate_snapshot_data") || srcFile.getPath().contains("isolate_snapshot_instr") || srcFile.getPath().contains("vm_snapshot_data") || srcFile.getPath().contains("vm_snapshot_instr")) {  File targetFile = new File(appDataDirFile + "/" + srcFile.getName()); FileUtil.copyFileByFileChannels(srcFile, targetFile);  Log.i(TAG, "copyDataToFlutterAssets-copyFile:" + srcFile.getPath()); }  } Log.i(TAG, "copyDataToFlutterAssets: Finish"); }   /**  * 解压缩文件到指定目录 *  * @param zipFileString 压缩文件路径  * @param outPathString 目标路径  * @throws Exception  */  private static void unZipFile(String zipFileString, String outPathString) {  try {  ZipInputStream inZip = new ZipInputStream(new FileInputStream(zipFileString));  ZipEntry zipEntry; String szName = "";  while ((zipEntry = inZip.getNextEntry()) != null) { szName = zipEntry.getName();  if (zipEntry.isDirectory()) {  szName = szName.substring(0, szName.length() - 1);  File folder = new File(outPathString + File.separator + szName);  folder.mkdirs();  } else {  File file = new File(outPathString + File.separator + szName);  if (!file.exists()) {  Log.d(TAG, "Create the file:" + outPathString + File.separator + szName);  file.getParentFile().mkdirs(); file.createNewFile();  }   FileOutputStream out = new FileOutputStream(file);  int len;  byte[] buffer = new byte[1024];  while ((len = inZip.read(buffer)) != -1) {  out.write(buffer, 0, len); out.flush();  }  out.close();  } }  inZip.close();  } catch (Exception e) {  Log.i(TAG,e.getMessage());  e.printStackTrace();  }  }   /**  * 使用FileChannels复制文件。 * * @param source 原路径  * @param dest 目标路径  */  public static void copyFileByFileChannels(File source, File dest) {  FileChannel inputChannel = null;  FileChannel outputChannel = null;  try {  inputChannel = new FileInputStream(source).getChannel();  outputChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel();  outputChannel.transferFrom(inputChannel, 0, inputChannel.size());  refreshMedia(BaseApplication.getBaseApplication(), dest);  } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  } finally {  try {  inputChannel.close();  outputChannel.close();  } catch (IOException e) {  e.printStackTrace();  }  }}  /**  * 更新媒体库  * * @param cxt  * @param files */  public static void refreshMedia(Context cxt, File... files) {  for (File file : files) {  String filePath = file.getAbsolutePath();  refreshMedia(cxt, filePath);  }  }   public static void refreshMedia(Context cxt, String... filePaths) {  MediaScannerConnection.scanFile(cxt.getApplicationContext(), filePaths, null, null);  }}

Flutter 资源的热更新

我们的 App 安装到手机上后,是很难再修改 Assets 目录下的资源,所以关于资源的替换,目前的方案是使用 Flutter 的 API :Image.file () 来从存储卡中读取图片。

通常我们的 Flutter 项目中应当存有关于 App 的图片,尽量保证在热更新的时候使用已经存在的图片,

其次,我们可以使用 Image.network () 来加载网络资源的图片,

如果还不能满足需求,兜底的方案就是使用 Image.file (),将资源图片放到 Zip 目录下一起下发,并在 Flutter 代码中使用 Image.file () 来加载。

  1. 通过 Native 层方法拿到图片文件夹的内存地址 dataDir;
  2. 判断图片是否存在,存在则加载,不存在则加载已经存在的图片占位;
new File(dataDir + 'hotupdate_test.png').existsSync() ? Image.file(new File(dataDir + 'hotupdate_test.png')) : Image.asset("images/net_error.png"),

总结

在 Flutter 代码产物替换中,因为替换的 4 个文件皆为直接加载到内存中的引擎代码,所以这部分优化空间有限。但在资源的热更新中,资源是从 Assets 取得,所以这里应该有更优的方案。

Flutter 的热更新意味着可以在在 App 的一个入口里,像 H5 一样无穷的嵌入页面,但又有和原生媲美的流畅体验。

未来 Flutter 热更新技术如果成熟,应用开发可能只需要 Android 端和 IOS 端实现本地业务功能模块的封装,业务和 UI 的代码都放在 Flutter 中,便能够真正的实现移动两端一份业务代码,并且赋予产品在不影响用户体验的情况下,拥有动态部署 APP 内容的能力。


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