深入探索Android熱修復技術原理（簡體書）

本書從阿裡Sophix方案開發過程入手權威解讀，分享了阿裡巴巴手淘技術團隊對系統底層的原創性發現，是業界首部全方位完整介紹熱修復原理的書籍。 對於每一個想在 Android 開發領域有所造詣的開發者,掌握熱修復技術是必備的素質。讀完本書,讀者將會對 Android 熱修復技術有很深刻的認識,不僅能很大改進工作效率,對於系統底層原理的理解和今後的開發工作都有很大幫助。並且,目前熱修復原理還是很多高級 Android 技術崗位的面試常客,對付它們也將得心應手。

甘曉霖，資深Android軟件研發工程師。現就職于阿裡巴巴手機淘寶技術團隊，花名萬壑。曾任職於小米科技有限責任公司MIUI系統組。對Android系統底層機制與架構，尤其是Dalvik/Art虛擬機有著較為深入的研究。已向Android系統源碼提交過多個commit，並被Google採納及併入主分支。阿裡Android熱修復方案Sophix的主要開發者。
廖斌斌，畢業于重慶大學軟件工程專業。阿裡巴巴高級無線開發工程師，花名悟二。擁有豐富的Android開發經驗，同時熱衷研究底層技術棧原理，目前主要在手機淘寶從事無線端SDK研發工作。
楊青，畢業于湖南大學計算機與通信學院計算機科學與技術專業，獲碩士學位。歷任A8音樂集團、騰訊控股有限公司、阿裡巴巴集團的高級程序員、專家、高級專家等職務，在無線互聯網領域工作8年以上，擁有MTK、Symbian、PC、WindowsPhone、Android、iOS等多個平臺經驗。曾參加國家自然科學基金項目，在國內外會議和期刊上發表論文3篇。

熱修復技術，可以看作Android 平臺發展成熟至一定階段的必然產物。隨著移動端業務複雜程度的增加，傳統的版本更新流程顯然無法滿足業務和開發者的需求，熱修復技術的推出在很大程度上改善了這一局面。熱修復技術近年來的飛速發展，尤其是在Instant Run 方案推出後，各種熱修復技術百花齊放，國內大部分成熟的主流App 都擁有自己的熱更新技術，像手淘、支付寶、微信、QQ、餓了麼、美團等。可以說，一個好的熱修復技術，將為你的App 助力百倍。對於每一個想在 Android 開發領域有所造詣的開發者，掌握熱修復技術更是必備的素質。
雖然方案很多，但是深入系統地講解熱修復技術細節的書籍基本沒有，市場上國內外的各種Android 書籍大部分只是泛泛地囊括Android 開發的基礎知識，基本都沒有包含熱修復技術的章節，最多只是一筆帶過。即使有很多開源的熱修復方案，要自己硬啃代碼還是要花費不少時間和精力。如果只有開源代碼就足夠的話，為什麼還需要這麼多技術書籍和文檔呢？與其看一個晦澀難懂的項目，不如找一本專業翔實的書，這將會幫助你更系統、全面地理解這項技術涉及的難點與關鍵點。
出於回饋業界的考慮，我們把阿裡移動熱修復方案Sophix 開發過程中的技術細節進行了整理歸納，在2017 年6 月發佈了《深入探索Android 熱修復技術原理》一書的免費電子版，與廣大Android 開發者進行了分享。電子版發佈以後得到了很好的反響，廣大開發者下載如潮，很多讀者希望我們能夠推出紙質版，來進行更加方便的研讀。基於這個呼籲，我們對電子版內容做了認真的整理和校對，對全書內容進行了全面的充實，特此推出這本《深入探索Android 熱修復技術原理》。
本書結合了這半年來我們的一些新的探索和思考，特別是對資源修復和冷啟動修復技術進行了一些擴充。並新增了一章，全面介紹了其他熱修復技術方案，其中特別邀請了 Andfix 的作者黎三平（董煉師）與 Amigo 的作者曹玉斌（夜滄），來專門為這兩大優秀的熱修復方案撰寫相關章節，裡面包含了兩位作者分別在支付寶和餓了麼的工程開發實踐中，對於熱修復技術的實際思考和研究，相信讀者一定會獲益不少。

本書結構
本書各章節是以熱修復所涉及的各個技術點進行編排的，結構分明、循序漸進。推薦以章節順序進行閱讀，當然如果對某些方面感興趣，也可進行跳讀。對於日常工作中遇到的問題，也可以通過閱讀本書來尋求答案。
第1 章　熱修復技術介紹
熱修復技術的演進與技術發展，Sophix 方案的簡介。
第2 章　熱替換代碼修復
詳細解析了底層替換熱修復的實現原理。
第3 章　冷啟動代碼修復
對冷啟動修復技術進行了深入的剖析。
第4 章　資源熱修復技術
資源修復的技術細節與思考。
第5 章　so 庫熱修復技術
so 庫修復的探索與實踐。
第6 章　其他優秀的熱修復方案
介紹了Android 平臺上湧現的其他優秀熱修復技術方案。
第7 章　熱修復技術的未來展望
對於熱修復技術未來的暢想與期盼。

你將得到什麼
讀完本書，你將會對 Android 熱修復技術有更加深刻的認識，不僅能提高工作效率，而且可加深對系統底層原理的理解，給日常的Android 開發工作帶來很大幫助。並且，目前熱修復原理還是很多高級Android 技術崗位的面試常客，對付它們你也將得心應手。你還可以通過本書的知識自己初步實現一個較為完善的熱修復框架，當然，想直接使用可以訪問阿裡移動熱修復Sophix 官方地址，馬上就能夠擁有安全可靠的全方位熱修復功能。

致謝
Sophix 的推出與本書的發行是阿裡巴巴許多開發者共同努力的成果，集團技術發展部對於本書的出版提供了極大的支持。在這裡首先要感謝團隊領導所為，還有其他共同為 Sophix 的研發和推廣做出貢獻的悟二、查鬱、澤胤、瀟衍、荻朵，以及之前在百川項目裡共同參與熱修復項目開發的其他手機淘寶開發者。還要特別感謝阿裡雲事業部的同學們的合作，是你們提供了強有力的技術支持並不斷開拓新市場。
對於本人而言，我還要對前東家小米科技 MIUI 部門的各位朋友和前同事表示最誠摯的謝意。我個人的技術成長離不開你們曾經的幫助。
甘曉霖
淘寶（中國）軟件有限公司

第1 章　熱修復技術介紹… ……………………………… 01
1.1　什麼是熱修復…………………………………………… 02
1.2　基本概念………………………………………………… 03
1.3　技術積澱………………………………………………… 06
1.4　技術概覽………………………………………………… 08
1.5　本章小結………………………………………………… 14
第2 章　熱替換代碼修復… ……………………………… 15
2.1　底層熱替換原理………………………………………… 16
2.2　突破底層差異的方法…………………………………… 25
2.3　編譯期與語言特性的影響……………………………… 36
2.4　本章小結………………………………………………… 75
第3 章　冷啟動代碼修復… ……………………………… 77
3.1　冷啟動類加載原理……………………………………… 78
3.2　多態對冷啟動類加載的影響…………………………… 91
3.3　Dalvik 下完整dex 方案的新探索… ………………… 99
3.4　入口類與初始化時機的選擇………………………… 110
3.5　本章小結……………………………………………… 119
第4 章　資源熱修復技術… ……………………………… 121
4.1　普遍的實現方式……………………………………… 122
4.2　資源文件的格式……………………………………… 128
4.3　運行時資源的解析…………………………………… 130
4.4　另闢蹊徑的資源修復方案…………………………… 134
4.5　更優雅地替換AssetManager… ………………… 139
4.6　一個意料之外的資源問題…………………………… 143
4.7　本章小結……………………………………………… 158
第5 章　so 庫熱修復技術… ……………………………… 159
5.1　so 庫加載原理… …………………………………… 160
5.2　so 庫熱部署實時生效的可行性分析… …………… 162
5.3　so 庫冷部署重啟生效實現方案… ………………… 169
5.4　如何正確複製補丁so 庫…………………………… 173
5.5　本章小結……………………………………………… 174
第6 章　其他優秀的熱修復方案… ……………………… 175
6.1　Dexposed 淺析… ………………………………… 176
6.2　AndFix 探索歷程… ………………………………… 185
6.3　Amigo 核心解讀… ………………………………… 193
6.4　騰訊系熱修復方案簡介……………………………… 202
第7 章　熱修復技術的未來展望… ……………………… 209
7.1　熱修復的專業性……………………………………… 210
7.2　對Android 生態的影響… ………………………… 211
7.3　Android 與iOS 熱修復的不同… ………………… 212
7.4　未來，無限可能……………………………………… 213
附錄A　Sophix 方案比較… ……………………………… 215
A.1　Sophix 方案縱向比較……………………………… 216
A.2　Sophix 方案橫向比較……………………………… 217