Android的增量更新,差分更新--服務器端&客戶端

前言

隨著應用越來越大,應用更新耗時間和流量的問題,就顯得格外突出.

目前原生app的更新分為兩種:重新下載源文件,還有一種就是差分包更新,也叫增量更新.

在有些應用市場,例如google play,會對安裝包進行拆分和合並,來達到差分更新的目的.

首先解釋一下差分包:
差分包是apk新版本和舊版本之間的包,可以稱之為patch.

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應用流程:

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操作流程

確保客戶端是old_app 改變app大小生成新的new_app 執行服務器生成patch程序 將patch包放在服務器供客戶端下載 服務器合並安裝

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實現原理:

1.相應下載

自己的github項目(包括服務器端,android端,C++端),閱讀此文之前,最好下載完畢研究一下https://github.com/ccj659/incremental-update-master

原理是采用的是bsdiff,而它是一個優秀的開源C庫,大家可以去看下

linux 的相關diff/patch下載 http://www.daemonology.net/bsdiff/

windows 上的bsdiff http://sites.inka.de/tesla/others.html

相關依賴bzip文檔及下載http://www.bzip.org/downloads.html

2.原理分析

Binary diff是依賴bzip壓縮庫的開源庫,其實是一種文件比較的一種算法實現,是一個二進制比較工具.
這裡有兩個文件:老版本的app:old_app.apk 新版本的app:new_app.apk.
首先是Binarys diff:

1.首先將老文件old_app轉為二進制文件.

2.在新文件new_app中找到和老文件相同的二進制數據.

3.在新文件生成的二進制數據中,分離new_app中老文件數據和新的二進制數據patch.

4.將patch數據打上新數據的標簽,重新打包生成apk.patch.

然後是Binarys patch:
1.通過bzip壓縮算法,將old_app和patch重新打包.
關於bzip,

實現過程

windows服務器端

1.分析bsdiff.cpp源碼,找到main入口

    /*閱讀源碼得知,此處第一個參數argc必須是4,argv是一個字符串指針數組*/
    /***如下,此處需要四個參數 1.隨便的值,2.ldfile     3.newfile 4.patchfile***************************/
    int bsdiff_main(int argc,char *argv[])
    {
    int fd;
    u_char *old,*_new;
    off_t oldsize,newsize;
    off_t *I,*V;
    off_t scan,pos,len;
    off_t lastscan,lastpos,lastoffset;
    off_t oldscore,scsc;
    off_t s,Sf,lenf,Sb,lenb;
    off_t overlap,Ss,lens;
    off_t i;
    off_t dblen,eblen;
    u_char *db,*eb;
    u_char buf[8];
    u_char header[32];
    FILE * pf;
    BZFILE * pfbz2;
    int bz2err;
    /**********************如下,此處需要四個參數 1.隨便的值,2.ldfile 3.newfile 4.patchfile***************************/
    if(argc!=4) errx(1,"usage: %s oldfile newfile patchfile\n",argv[0]);

    /* Allocate oldsize+1 bytes instead of oldsize bytes to ensure
        that we never try to malloc(0) and get a NULL pointer */
    //org:
    //if(((fd=open(argv[1],O_RDONLY,0))<0) ||
    //  ((oldsize=lseek(fd,0,SEEK_END))==-1) ||
    //  ((old=malloc(oldsize+1))==NULL) ||
    //  (lseek(fd,0,SEEK_SET)!=0) ||
    //  (read(fd,old,oldsize)!=oldsize) ||
    //  (close(fd)==-1)) err(1,"%s",argv[1]);
    //new:
    //Read in chunks, don't rely on read always returns full data!
    if(((fd=open(argv[1],O_RDONLY|O_BINARY|O_NOINHERIT,0))<0) ||
        ((oldsize=lseek(fd,0,SEEK_END))==-1) ||
        ((old=(u_char*)malloc(oldsize+1))==NULL) ||
        (lseek(fd,0,SEEK_SET)!=0))
                err(1,"%s",argv[1]);

2.新建javaWeb項目,並生成需要的頭文件.

生成的操作步驟請看我的 

JNI開發極簡教程

3.根據下載的bsdiff4.3-win32-src代碼，生成dll動態庫，用於得到差分包

在visual studio下 新建C++項目,並導入bsdiff源碼(c,cpp,h)

<喎?/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4NCjxwPjxjb2RlPjxjb2RlPtKq16LS4rXEyscsseDS67n9s8yyorK7ysfSu7ert+fLs7XELNXiwO/Q6NKq1/bKssO00N7V/S48L2NvZGU+PC9jb2RlPjwvcD4NCjxibG9ja3F1b3RlPg0KCTxwPjxjb2RlPjxjb2RlPtPDwcuyu7CyyKu1xLqvyv0tJmd0O9Tayte0psztvNMgI2RlZmluZSBfQ1JUX1NFQ1VSRV9OT19XQVJOSU5HUzwvY29kZT48L2NvZGU+PC9wPg0KCTxwPjxjb2RlPjxjb2RlPtPDwcu5/cqxtcS6r8r9LSZndDvM7bzTICNkZWZpbmUgX0NSVF9OT05TVERDX05PX0RFUFJFQ0FURTwvY29kZT48L2NvZGU+PC9wPg0KCTxwPjxjb2RlPjxjb2RlPsjnufu7ubGotO0sv8nS1NGh1PG52LHVU0RMvOyy6TxiciAvPg0KCTxpbWcgYWx0PQ=="這裡寫圖片描述" src="/uploadfile/Collfiles/20160914/20160914100207665.png" title="\" />

4.修改bsdiff.cpp源文件編寫JNI函數供Java層調用（注意統一編碼）

1.在此文件中,引入頭文件 #include"app_update_service_AppBsDiff.h". 並實現其中的方法(在文件末尾實現).
2.將main函數作為jni調用的函數.即將main函數改名為bsdiff_main,然後由jni調用.

/*
* Class:     app_update_service_AppBsDiff
* Method:    diff
* Signature: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
*/

JNIEXPORT void JNICALL Java_app_update_service_AppBsDiff_diff
(JNIEnv *env, jclass jcls, jstring oldfile_jstr, jstring newfile_jstr, jstring patchfile_jstr){
    int argc = 4;
    char* oldfile = (char*)env->GetStringUTFChars(oldfile_jstr, NULL);
    char* newfile = (char*)env->GetStringUTFChars(newfile_jstr, NULL);
    char* patchfile = (char*)env->GetStringUTFChars(patchfile_jstr, NULL);

    //參數（第一個參數無效）
    char *argv[4];
    argv[0] = "bsdiff";
    argv[1] = oldfile;
    argv[2] = newfile;
    argv[3] = patchfile;

    bsdiff_main(argc, argv);

    env->ReleaseStringUTFChars(oldfile_jstr, oldfile);
    env->ReleaseStringUTFChars(newfile_jstr, newfile);
    env->ReleaseStringUTFChars(patchfile_jstr, patchfile);
}

5.編譯,生成解決方案,生成 E:\WorkSpace\VSWork\app_bsdiff\x64\Debug\app_bsdiff.dll文件

如何生成,請參照下面的教程

JNI開發極簡教程

6.將dll.放入web工程的根目錄.將應用生成的兩個新舊apk放到指定目錄,運行即可c生成差分包apk.patch

詳情參照我的代碼 –增量更新github

7.將生成的apk.patch放到web服務器上供客戶端下載.

這邊的服務器上傳配置等,我還沒來得及整理,可百度...

android客戶端(類似於服務器端)

客戶端要做的就是bspatch,整合old_app和patch生成new_app.

代碼參考-github的android應用項目app_update-

1.編寫native方法,生成頭文件(別忘了添加相應權限).

2.添加本地支持

博文請參考 eclipse搭建NDK開發環境

3.將bzip2源碼,bspatch.c引入到項目的jni目錄,並且將android.mk中的bspatch.cpp改為bspatch.c

4.修改bspatch.c源碼,並實現native方法.

詳情請參考代碼-github的android應用項目app_update-

//合並
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_app_1update_utils_BsPatch_patch
  (JNIEnv *env, jclass jcls, jstring oldfile_jstr, jstring newfile_jstr, jstring patchfile_jstr){
    int argc = 4;
    char* oldfile = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,oldfile_jstr, NULL);
    char* newfile = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,newfile_jstr, NULL);
    char* patchfile = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env,patchfile_jstr, NULL);

    //參數（第一個參數無效）
    char *argv[4];
    argv[0] = "bspatch";
    argv[1] = oldfile;
    argv[2] = newfile;
    argv[3] = patchfile;

    bspatch_main(argc,argv);

    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,oldfile_jstr, oldfile);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,newfile_jstr, newfile);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,patchfile_jstr, patchfile);

}

5.編寫更新下載方法

詳情請參考代碼-github的android應用項目app_update-

    public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        findViewById(R.id.btn_update).setOnClickListener(new OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                // TODO Auto-generated method stub
                ApkUpdateTask apkUpdateTask=new ApkUpdateTask();
                apkUpdateTask.execute();
            }
        });
    }

    class ApkUpdateTask extends AsyncTask{

        @Override
        protected Boolean doInBackground(Void... params) {
            try {
                //1.下載差分包
                Log.d("ccj", "開始下載");
                File patchFile = DownloadUtils.download(Constants.URL_PATCH_DOWNLOAD);

                //獲取當前應用的apk文件/data/app/app
                String oldfile = ApkUtils.getSourceApkPath(MainActivity.this, getPackageName());
                //2.合並得到最新版本的APK文件
                String newfile = Constants.NEW_APK_PATH;
                String patchfile = patchFile.getAbsolutePath();
                BsPatch.patch(oldfile, newfile, patchfile);

                Log.i("ccj", "oldfile:"+oldfile);
                Log.i("ccj", "newfile:"+newfile);
                Log.i("ccj", "patch:"+patchfile);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                return false;
            }

            return true;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(Boolean result) {
            super.onPostExecute(result);
            Log.d("ccj", "下載完成");
            //3.安裝
            if(result){
                Toast.makeText(MainActivity.this, "您正在進行更新", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                ApkUtils.installApk(MainActivity.this, Constants.NEW_APK_PATH);
            }
        }

    }
    }

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操作流程

確保客戶端是old_app 改變app大小生成新的new_app 執行服務器生成patch程序 將patch包放在服務器供客戶端下載 服務器合並安裝