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Android 增量更新完全解析是增量不是熱修復

編輯：關於Android編程

一、概述

最近一直關注熱修復的東西，偶爾聊天談到了增量更新，當然了兩個完全不是一個東西。借此找了一些資料，收集整理了一下，本來是不想寫博客的，因為主要都是工具的實現，但是昨晚在整理資料的時候，忽然發現，我快要忘了這玩意，又要從頭找一圈工具。

So，權當一個記錄，也方便以後自己查找。

首先要明確的是，什麼是增量更新：

相信大家都見過在應用市場省流量更新軟件，一個幾百M的軟件可能只需要下載一個20M的增量包就能完成更新。那麼它是如何做的呢？

就是本篇博客的主題了。

增量更新的流程是：用戶手機上安裝著某個應用，下載了增量包，手機上的apk和增量包合並形成新的包，然後再次安裝（注意這個過程是要重新安裝的，當然部分應用市場有root權限你可能感知不到）。

ok，那麼把整個流程細化為幾個關鍵點：

用戶手機上提取當前安裝應用的apk 如何利用old.apk和new.apk生成增量文件增加文件與1.中的old.apk合並，然後安裝

解決了上述3個問題，就ok了。

下面開始解決，首先我們看下增量文件的生成與合並，這個環節可以說是整個流程的核心，也是技術難點，值得開心的是，這個技術難點已經有工具替我們實現了。

二、增量文件的生成與合並

這個其實就是利用工具做二進制的一個diff和patch了。

網址：

http://www.daemonology.net/bsdiff/

下載地址：

http://www.daemonology.net/bsdiff/bsdiff-4.3.tar.gz

對了，本文環境為mac，其他系統如果阻礙，慢慢搜索解決即可。

下載好了，解壓，切到對應的目錄，然後執行make：

aaa:bsdiff-4.3 zhy$ make
Makefile:13: *** missing separator.  Stop.

恩，你沒看錯，報錯了，這個錯誤還比較好解決。

解壓文件裡面有個文件：Makefile，以文本的形式打開，將install：下面的if,endif添加一個縮進。

修改完成是這個樣子的：

CFLAGS      +=  -O3 -lbz2

PREFIX      ?=  /usr/local
INSTALL_PROGRAM ?=  ${INSTALL} -c -s -m 555
INSTALL_MAN ?=  ${INSTALL} -c -m 444

all:        bsdiff bspatch
bsdiff:     bsdiff.c
bspatch:    bspatch.c

install:
    ${INSTALL_PROGRAM} bsdiff bspatch ${PREFIX}/bin
    .ifndef WITHOUT_MAN
    ${INSTALL_MAN} bsdiff.1 bspatch.1 ${PREFIX}/man/man1
    .endif

然後，重新執行make:

aaa:bsdiff-4.3 zhy$ make
cc -O3 -lbz2    bsdiff.c   -o bsdiff
cc -O3 -lbz2    bspatch.c   -o bspatch
bspatch.c:39:21: error: unknown type name 'u_char'; did you mean 'char'?
static off_t offtin(u_char *buf)
                    ^~~~~~
                    char

這次比上次好點，這次生成了一個bsdiff，不過在生成bspatch的時候報錯了，好在其實我們只需要使用bsdiff，為什麼這麼說呢？

因為生成增量文件肯定是在服務端，或者是我們本地pc上做的，使用的就是bsdiff這個工具；

另外一個bspatch，合並old.apk和增量文件肯定是在我們應用內部做的。

當然這個問題也是可以解決的，搜索下，很多解決方案，我們這裡就不繼續在這個上面浪費篇幅了。

我這裡提供個下載地址：

Android/tools/tree/master/bsdiff-4.3">https://github.com/hymanAndroid/tools/tree/master/bsdiff-4.3

下載完成，直接make，bsdiff和bspatch都會生成（mac環境下）。

=============神奇的分割線==============

ok，假設到這裡，不管你使用何種手段，咱們已經有了bsdiff和bspacth，下面演示下這個工具的使用：

首先我們准備兩個apk，old.apk和new.apk，你可以自己隨便寫個項目，先運行一次拿到生成的apk作為old.apk；然後修改些代碼，或者加一些功能，再運行一次生成new.apk；

生成增量文件

./bsdiff old.apk new.apk old-to-new.patch

這樣就生成了一個增量文件old-to-new.patch

增量文件和old.apk合並成新的apk

./bspatch old.apk new2.apk old-to-new.patch

這樣就生成一個new2.apk

那麼怎麼證明這個生成的new2.apk和我們的new.apk一模一樣呢？

我們可以查看下md5的值，如果兩個文件md5值一致，那麼幾乎可以肯定兩個文件時一模一樣的（不要跟我較真說什麼碰撞可以產生一樣的md5的值~~）。

aaa:bsdiff-4.3 zhy$ md5 new.apk 
MD5 (new.apk) = 0900d0d65f49a0cc3b472e14da11bde7
aaa:bsdiff-4.3 zhy$ md5 new2.apk 
MD5 (new2.apk) = 0900d0d65f49a0cc3b472e14da11bde7

可以看到兩個文件的md5果然一樣~~

恩，假設你不是mac，怎麼獲取一個文件的md5呢？（自己寫代碼，下載工具，不要遇到這樣的問題，還彈窗我，我會被扣工資的…）

那麼到這裡我們就已經知道了如何生成增量文件和將patch與舊的文件合並為新的文件。那麼我們再次梳理下整個流程：

服務端已經做好了增量文件（本節完成）客戶端下載增量文件+提取該應用的apk，使用bspatch合並產生的新的apk，調用安裝程序

還是蠻清晰的，那麼主要是第二點，第二點有兩件事，一個是提取應用的apk；一個是使用bspatch合並，那麼這個合並肯定是需要native方法和so文件去做的，也就是說我們要自己打個so出來；

三、客戶端的行為

（1）提取應用的apk文件

其實提取當前應用的apk非常簡單，如下代碼：

public class ApkExtract {
    public static String extract(Context context) {
        context = context.getApplicationContext();
        ApplicationInfo applicationInfo = context.getApplicationInfo();
        String apkPath = applicationInfo.sourceDir;
        Log.d("hongyang", apkPath);
        return apkPath;
    }
}

(2)制作bspatch so

首先聲明一個類，寫個native方法，如下：

public class BsPatch {

    static {
        System.loadLibrary("bsdiff");
    }

    public static native int bspatch(String oldApk, String newApk, String patch);

}

三個參數已經很明確了；

同時別忘了在module的build.gradle下面：

defaultConfig {
    ndk {
        moduleName = 'bsdiff'
    }
}

注意該步驟需要你配置過ndk的環境（下載ndk，設置ndk.dir）~

ok，接下來就是去完成c的代碼的編寫了；

首先在app/main目錄下新建一個文件夾jni，把之前下載的bsdiff中的bspatch.c拷貝進去；

然後按照jni的規則，在裡面新建一個方法：

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_zhy_utils_BsPatch_bspatch
        (JNIEnv *env, jclass cls,
         jstring old, jstring new, jstring patch){
    int argc = 4;
    char * argv[argc];
    argv[0] = "bspatch";
    argv[1] = (char*) ((*env)->GetStringUTFChars(env, old, 0));
    argv[2] = (char*) ((*env)->GetStringUTFChars(env, new, 0));
    argv[3] = (char*) ((*env)->GetStringUTFChars(env, patch, 0));


    int ret = patchMethod(argc, argv);

    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, old, argv[1]);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, new, argv[2]);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, patch, argv[3]);
    return ret;
}

方法名是有規律的，這個規律不用提了吧~~

注意bsdiff.c中並沒有patchMethod方法，這個方法實際上是main方法，直接修改為patchMethod即可，覺得復雜沒關系，文末有源碼。

ok，此時你可以嘗試運行，會提示依賴bzlib，其實從文件頂部的include中也能看出來。

既然依賴，那我們就導入吧：

首先下載：

http://www.bzip.org/downloads.html http://www.bzip.org/1.0.6/bzip2-1.0.6.tar.gz

下載完成後，解壓：

將其中的.h和.c文件提取出來，然後可以選擇連文件夾copy到我們module的app/main/jni下，結果如下：

記得修改bsdiff中的include：

#include "bzip2/bzlib.h"

再次運行；

然後會發現報一堆類似下面的錯誤：

Error:(70) multiple definition of `main'

提示main方法重復定義了，在出錯信息中會給出哪些類中包含main方法，可以選擇直接將這些類中的main方法直接刪除。

刪除以後，就ok了~~

那麼到這裡，我們就完成了JNI的編寫，當然文件是bsdiff提供的c源碼。

四、增量更新後安裝

上面的操作完成後，最後一步就簡單了，首先准備兩個apk：

old.apk new.apk

然後制作一個patch，下面代碼中的PATCH.patch；

將old.apk安裝，然後將new.apk以及PATCH.patch放置到存儲卡；

最後在Activity中觸發調用：

private void doBspatch() {
    final File destApk = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "dest.apk");
    final File patch = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "PATCH.patch");

    //一定要檢查文件都存在

    BsPatch.bspatch(ApkExtract.extract(this),
            destApk.getAbsolutePath(),
            patch.getAbsolutePath());

    if (destApk.exists())
        ApkExtract.install(this, destApk.getAbsolutePath());
    }

記得開啟讀寫SDCard權限，記得在代碼中校驗需要的文件都存在。

install實際就是通過Intent去安裝了：

 public static void install(Context context, String apkPath) {
        Intent i = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
        i.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        i.setDataAndType(Uri.fromFile(new File(apkPath)),
                "application/vnd.android.package-archive");
        context.startActivity(i);
    }

這裡7.0可能會有問題，把路徑暴露給別的app了，應該需要FileProvider去實現（未實驗，猜測可能有可能）。

大致的效果圖如下：