Hook源码实现阿里无闪烁换肤

Rouse

发布于 2019-07-17 17:47:02

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发布于 2019-07-17 17:47:02

文章被收录于专栏：Android补给站

西柚9102

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作者：西柚9102 链接：https://juejin.im/post/5d25f09bf265da1bb565217f

引子

产品大佬又提需求啦，要求app里面的图表要实现白天黑夜模式的切换，以满足不同光线下都能保证足够的图表清晰度. 怎么办？可能解决的办法很多，你可以给图表view增加一个toggle方法，参数String，day/night,然后切换之后postInvalidate 刷新重绘. OK，可行，但是这种方式切换白天黑夜，只是单个View中有效，那么如果哪天产品又要另一个View换肤，难道我要一个一个去写toggle么？未免太low了.

那么能不能要实现一个全app内的一键换肤，一劳永逸~~~

正文大纲

2.1

什么是一键换肤

2.2

界面上哪些东西是可以换肤的

2.3

利用HOOK技术实现优雅的“一键换肤"

2.4

相关android源码一览

Activity 的 setContentView(R.layout.XXX) 到底在做什么？
LayoutInflater这个类是怎么把 layout.xml 的变成TextView对象的？
app中资源文件大管家 Resources / AssetManager 是怎么工作的

2.5

"全app一键换肤" Demo源码详解

关键类 SkinEngine SkinFactory
关键类的调用方式，联系之前的android源码，解释hook起作用的原理
效果展示
注意事项

正文

3.1

什么是一键换肤

所谓"一键"，就是通过"一个"**接口的调用，就能实现全app范围内的所有资源文件的替换.包括文本，颜色，图片等.

一些换肤实现方式的对比

方案1：自定义View中，要换肤，那如同引言中所述，toggle方法，invalidate重绘。弊端：换肤范围仅限于这个View.

方案2：给静态变量赋值，然后重启Activity. 如果一个Activity内用静态变量定义了两种色系，那么确实是可以通过关闭Activity，再启动的方式，实现貌似换肤的效果（其实是重新启动了Activity）弊端：太low，而且很浪费资源

也许还有其他方案吧，View重绘，重启Activity，都能实现，但是仍然不是最优雅的方案，那么，有没有一种方案，能够实现全app内的换肤效果，又不会像重启 Activity 这样浪费资源呢？请看下图：

这个动态图中，首先看到的是Activity1，点击换肤，可直接更换界面上的background，图片的src，还有textView的textColor，跳转Activity2之后的textView颜色，在我换肤之前，和换肤之后，是不同的。换肤的过程我并没有启动另外的Activity，界面也没有闪烁。我在Activity1里面换肤，直接影响了Activity2的textView字体颜色。

既然给出了效果，那么肯定要给出Demo，不然太没诚意，嘿嘿嘿github地址奉上：

https://github.com/18598925736/HookSkinDemoFromHank

3.2

界面上哪些东西是可以换肤的

上面的换肤动态图，我换了ImageView，换了background,换了TextView的字体颜色，那么到底哪些东西可以换？

答案其实就一句话：我们项目代码里面 res目录下的所有东西，几乎都可以被替换。（为什么说几乎？因为一些犄角旮旯的东西我没有时间一个一个去试验....囧）

具体而言就是如下这些

动画
背景图片
字体
字体颜色
字体大小
音频
视频

3.3

利用HOOK技术实现优雅的“一键换肤"

什么是hook

如题，我是用hook实现一键换肤。那么什么是hook？hook，钩子. 安卓中的hook技术，其实是一个抽象概念：对系统源码的代码逻辑进行"劫持"，插入自己的逻辑，然后放行。注意：hook可能频繁使用java反射机制...

"一键换肤"中的hook思路

"劫持"系统创建View的过程,我们自己来创建View系统原本自己存在创建View的逻辑，我们要了解这部分代码，以便为我所用.
收集我们需要换肤的View（用自定义view属性来标记一个view是否支持一键换肤），保存到变量中劫持了系统创建view的逻辑之后，我们要把支持换肤的这些view保存起来
加载外部资源包，调用接口进行换肤外部资源包，是.apk后缀的一个文件，是通过gradle打包形成的。里面包含需要换肤的资源文件，但是必须保证，要换的资源文件，和原工程里面的文件名完全相同.

3.4

相关android源码一览

Activity 的 setContentView(R.layout.XXX) 到底在做什么？

回顾我们写app的习惯，创建Activity，写xxx.xml,在Activity里面setContentView(R.layout.xxx). 我们写的是xml，最终呈现出来的是一个一个的界面上的UI控件，那么setContentView到底做了什么事，使得XML里面的内容，变成了UI控件呢？

如果不先来点干货，估计有些人就看不下去了,各位客官请看下图：

源码索引：

setContentView(R.layout.activity_main);

--->

getDelegate().setContentView(layoutResID);

OK，这里暴露出了两个方法，getDelegate()和setContentView()

先看getDelegate:

这里返回了一个AppCompatDelegate对象,跟踪AppCompatDelegate内部，阅读源码，可以得出一个结论：AppCompatDelegate是替Activity生成View对象的委托类，它提供了一系列setContentView方法，在Activity中加入UI控件。

那它的AppCompatDelegate的setContentView方法又做了什么？

插曲：关于如何阅读源码？这里漏了一个细节：那就是，当你在源码中看到一个接口或者抽象类，你想知道接口的实现类在哪？很简单…如果你没有更改androidStudio的快捷键设置的话，Ctrl+T可以帮你直接定位接口和抽象类的实现类.

用上面的方法，找到setContentView的具体过程

那么就进入下一个环节:LayoutInflater又做了什么？

LayoutInflater这个类是怎么把layout.xml的变成TextView对象的？

我们知道，我们传入的是int，是xxx.xml这个布局文件，在R文件里面的对应int值。LayoutInflater拿到了这个int之后，又干了什么事呢？

一路索引进去：会发现这个方法：

发现一个关键方法：CreateViewFromTag，tag是指的什么？其实就是 xml里面的标签头:<TextView ....> 里的

TextView.跟踪进去：

 1 View createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs,
 2            boolean ignoreThemeAttr) {
 3        if (name.equals("view")) {
 4            name = attrs.getAttributeValue(null, "class");
 5        }
 6
 7        // Apply a theme wrapper, if allowed and one is specified.
 8        if (!ignoreThemeAttr) {
 9            final TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs, ATTRS_THEME);
10            final int themeResId = ta.getResourceId(0, 0);
11            if (themeResId != 0) {
12                context = new ContextThemeWrapper(context, themeResId);
13            }
14            ta.recycle();
15        }
16
17        if (name.equals(TAG_1995)) {
18            // Let's party like it's 1995!
19            return new BlinkLayout(context, attrs);
20        }
21
22        try {
23            View view;
24            if (mFactory2 != null) {
25                view = mFactory2.onCreateView(parent, name, context, attrs);
26            } else if (mFactory != null) {
27                view = mFactory.onCreateView(name, context, attrs);
28            } else {
29                view = null;
30            }
31
32            if (view == null && mPrivateFactory != null) {
33                view = mPrivateFactory.onCreateView(parent, name, context, attrs);
34            }
35
36            if (view == null) {
37                final Object lastContext = mConstructorArgs[0];
38                mConstructorArgs[0] = context;
39                try {
40                    if (-1 == name.indexOf('.')) {
41                        view = onCreateView(parent, name, attrs);
42                    } else {
43                        view = createView(name, null, attrs);
44                    }
45                } finally {
46                    mConstructorArgs[0] = lastContext;
47                }
48            }
49
50            return view;
51        } catch (InflateException e) {
52            throw e;
53
54        } catch (ClassNotFoundException e) {
55            final InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
56                    + ": Error inflating class " + name, e);
57            ie.setStackTrace(EMPTY_STACK_TRACE);
58            throw ie;
59
60        } catch (Exception e) {
61            final InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
62                    + ": Error inflating class " + name, e);
63            ie.setStackTrace(EMPTY_STACK_TRACE);
64            throw ie;
65        }
66    }

这个方法有4个参数，意义分别是：

View parent 父组件
String name xml标签名
Context context 上下文
AttributeSet attrs view属性
boolean ignoreThemeAttr 是否忽略theme属性

并且在这里，发现一段关键代码：

1            if (mFactory2 != null) {
2                view = mFactory2.onCreateView(parent, name, context, attrs);
3            } else if (mFactory != null) {
4                view = mFactory.onCreateView(name, context, attrs);
5            } else {
6                view = null;
7            }

实际上，可能有人要问了，你怎么知道这边是走的哪一个if分支呢？

方法：新创建一个Project，跟踪MainActivity onCreate里面setContentView()一路找到这段代码debug：你会发现：

答案很明确了，系统在默认情况下就会走Factory2的onCreateView(),

应该有人好奇：这个mFactory2对象是哪来的？是什么时候set进去的*答案如下：

如果细心Debug，就会发现

《标记标记，因为后面有一段代码会跳回到这里，这里非常重要...》

当时，getDelegate()得到的对象，和 LayoutInflater里面mFactory2其实是同一个对象

那么继续跟踪，一直到：AppCompatViewInflater类

 1final View createView(View parent, final String name, @NonNull Context context,
 2            @NonNull AttributeSet attrs, boolean inheritContext,
 3            boolean readAndroidTheme, boolean readAppTheme, boolean wrapContext) {
 4        final Context originalContext = context;
 5
 6        // We can emulate Lollipop's android:theme attribute propagating down the view hierarchy
 7        // by using the parent's context
 8        if (inheritContext && parent != null) {
 9            context = parent.getContext();
10        }
11        if (readAndroidTheme || readAppTheme) {
12            // We then apply the theme on the context, if specified
13            context = themifyContext(context, attrs, readAndroidTheme, readAppTheme);
14        }
15        if (wrapContext) {
16            context = TintContextWrapper.wrap(context);
17        }
18
19        View view = null;
20
21        // We need to 'inject' our tint aware Views in place of the standard framework versions
22        switch (name) {
23            case "TextView":
24                view = createTextView(context, attrs);
25                verifyNotNull(view, name);
26                break;
27            case "ImageView":
28                view = createImageView(context, attrs);
29                verifyNotNull(view, name);
30                break;
31            case "Button":
32                view = createButton(context, attrs);
33                verifyNotNull(view, name);
34                break;
35            case "EditText":
36                view = createEditText(context, attrs);
37                verifyNotNull(view, name);
38                break;
39            case "Spinner":
40                view = createSpinner(context, attrs);
41                verifyNotNull(view, name);
42                break;
43            case "ImageButton":
44                view = createImageButton(context, attrs);
45                verifyNotNull(view, name);
46                break;
47            case "CheckBox":
48                view = createCheckBox(context, attrs);
49                verifyNotNull(view, name);
50                break;
51            case "RadioButton":
52                view = createRadioButton(context, attrs);
53                verifyNotNull(view, name);
54                break;
55            case "CheckedTextView":
56                view = createCheckedTextView(context, attrs);
57                verifyNotNull(view, name);
58                break;
59            case "AutoCompleteTextView":
60                view = createAutoCompleteTextView(context, attrs);
61                verifyNotNull(view, name);
62                break;
63            case "MultiAutoCompleteTextView":
64                view = createMultiAutoCompleteTextView(context, attrs);
65                verifyNotNull(view, name);
66                break;
67            case "RatingBar":
68                view = createRatingBar(context, attrs);
69                verifyNotNull(view, name);
70                break;
71            case "SeekBar":
72                view = createSeekBar(context, attrs);
73                verifyNotNull(view, name);
74                break;
75            default:
76                // The fallback that allows extending class to take over view inflation
77                // for other tags. Note that we don't check that the result is not-null.
78                // That allows the custom inflater path to fall back on the default one
79                // later in this method.
80                view = createView(context, name, attrs);
81        }
82
83        if (view == null && originalContext != context) {
84            // If the original context does not equal our themed context, then we need to manually
85            // inflate it using the name so that android:theme takes effect.
86            view = createViewFromTag(context, name, attrs);
87        }
88
89        if (view != null) {
90            // If we have created a view, check its android:onClick
91            checkOnClickListener(view, attrs);
92        }
93
94        return view;
95    }

这边利用了大量的switch case来进行系统控件的创建，例如：TextView

1@NonNull
2    protected AppCompatTextView createTextView(Context context, AttributeSet attrs) {
3        return new AppCompatTextView(context, attrs);
4    }

都是new 出来一个具有兼容特性的TextView，返回出去。但是，使用过switch 的人都知道，这种case形式的分支，无法涵盖所有的类型怎么办呢？这里switch之后，view仍然可能是null.

所以，switch之后，谷歌大佬加了一个if，但是很诡异，这段代码并未进入if，因为 originalContext != context并不满足....具体原因我也没查出来，（；´д｀）ゞ

1       if (view == null && originalContext != context) {
2            // If the original context does not equal our themed context, then we need to manually
3            // inflate it using the name so that android:theme takes effect.
4            view = createViewFromTag(context, name, attrs);
5        }

然而，这里的补救措施没有执行，那自然有地方有另外的补救措施：回到之前的LayoutInflater的下面这段代码：

1            if (mFactory2 != null) {
2                view = mFactory2.onCreateView(parent, name, context, attrs);
3            } else if (mFactory != null) {
4                view = mFactory.onCreateView(name, context, attrs);
5            } else {
6                view = null;
7            }

这段代码的下面，如果view是空，补救措施如下：

 1            if (view == null) {
 2                final Object lastContext = mConstructorArgs[0];
 3                mConstructorArgs[0] = context;
 4                try {
 5                    if (-1 == name.indexOf('.')) {//包含.说明这不是权限定名的类名
 6                        view = onCreateView(parent, name, attrs);
 7                    } else {//权限定名走这里
 8                        view = createView(name, null, attrs);
 9                    }
10                } finally {
11                    mConstructorArgs[0] = lastContext;
12                }
13            }

这里的两个方法onCreateView(parent, name, attrs)和createView(name, null, attrs);都最终索引到：

 1public final View createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
 2            throws ClassNotFoundException, InflateException {
 3        Constructor<? extends View> constructor = sConstructorMap.get(name);
 4        if (constructor != null && !verifyClassLoader(constructor)) {
 5            constructor = null;
 6            sConstructorMap.remove(name);
 7        }
 8        Class<? extends View> clazz = null;
 9
10        try {
11            Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, name);
12
13            if (constructor == null) {
14                // Class not found in the cache, see if it's real, and try to add it
15                clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
16                        prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);
17
18                if (mFilter != null && clazz != null) {
19                    boolean allowed = mFilter.onLoadClass(clazz);
20                    if (!allowed) {
21                        failNotAllowed(name, prefix, attrs);
22                    }
23                }
24                constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);
25                constructor.setAccessible(true);
26                sConstructorMap.put(name, constructor);
27            } else {
28                // If we have a filter, apply it to cached constructor
29                if (mFilter != null) {
30                    // Have we seen this name before?
31                    Boolean allowedState = mFilterMap.get(name);
32                    if (allowedState == null) {
33                        // New class -- remember whether it is allowed
34                        clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
35                                prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);
36
37                        boolean allowed = clazz != null && mFilter.onLoadClass(clazz);
38                        mFilterMap.put(name, allowed);
39                        if (!allowed) {
40                            failNotAllowed(name, prefix, attrs);
41                        }
42                    } else if (allowedState.equals(Boolean.FALSE)) {
43                        failNotAllowed(name, prefix, attrs);
44                    }
45                }
46            }
47
48            Object lastContext = mConstructorArgs[0];
49            if (mConstructorArgs[0] == null) {
50                // Fill in the context if not already within inflation.
51                mConstructorArgs[0] = mContext;
52            }
53            Object[] args = mConstructorArgs;
54            args[1] = attrs;
55
56            final View view = constructor.newInstance(args); // 真正需要关注的关键代码，就是这一行，执行了构造函数，返回了一个View对象
57            if (view instanceof ViewStub) {
58                // Use the same context when inflating ViewStub later.
59                final ViewStub viewStub = (ViewStub) view;
60                viewStub.setLayoutInflater(cloneInContext((Context) args[0]));
61            }
62            mConstructorArgs[0] = lastContext;
63            return view;
64
65        } catch (NoSuchMethodException e) {
66           ·····
67        }
68    }

这么一大段好像有点让人害怕。其实真正需要关注的，就是反射的代码，最后的 newInstance().

OK，Activity上那些丰富多彩的View的来源，就说到这里, 如果有看不懂的，欢迎留言探讨. (￣▽￣) !

app中资源文件大管家 Resources / AssetManager 是怎么工作的

从我们的终极目的出发：我们要做的是“换肤”，如果我们拿到了要换肤的View，可以对他们进行setXXX属性来改变UI，那么属性值从哪里来?界面元素丰富多彩，但是这些View，都是用资源文件来进行 "装扮"出来的，资源文件大致可以分为：

图片，文字，颜色，声音视频，字体等。如果我们控制了资源文件，那么是不是有能力对界面元素进行set某某属性来进行“再装扮”呢？当然，这是可行的。因为，我们平时拿到一个TextView，就能对它进行setTextColor，这种操作，在view还存活的时候，都可以进行操作，并且这种操作，并不会造成Activity的重启。

这些资源文件，有一个统一的大管家。可能有人说是R.java文件，它里面统筹了所有的资源文件int值.没错，但是这个R文件是如何产生作用的呢？答案：Resources.*

本来这里应该写上源码追踪记录的,但是由于源码无法追踪，原因暂时还没找到，之前追查setContentView(R.layout.xxxx)的时候还可以debug，现在居然不行了，很诡异！

答案找到了：因为我使用的是真机，一般手机厂商都会对原生系统进行修改，然后将系统写到到真机里面。

而，我们debug，用的是原生SDK。用实例来说，我本地是SDK 27的源码，真机也是27的系统，但是真机的运行起来的系统的代码，是被厂家修改了的，和我本地的必然有所差别，所以，有些代码报红，就很正常了，无法debug也很正常。

既然如此，那我就直接写结论了，一张图说明一切：

3.5

"全app一键换肤" Demo源码详解

项目工程结构：

关键类 SkinFactory

SkinFactory类, 继承LayoutInflater.Factory2 ,它的实例，会负责创建View，收集支持换肤的view

关键类的调用方式

初始化"换肤引擎"

1public class MyApp extends Application {
2
3    @Override
4    public void onCreate() {
5        super.onCreate();
6        //初始化换肤引擎
7        SkinEngine.getInstance().init(this);
8    }
9}

劫持系统创建view的过程

 1public class BaseActivity extends AppCompatActivity {
 2
 3    ...
 4
 5    @Override
 6    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 7        // TODO: 关键点1：hook（劫持）系统创建view的过程
 8        if (ifAllowChangeSkin) {
 9            mSkinFactory = new SkinFactory();
10            mSkinFactory.setDelegate(getDelegate());
11            LayoutInflater layoutInflater = LayoutInflater.from(this);
12            layoutInflater.setFactory2(mSkinFactory);//劫持系统源码逻辑
13        }
14        super.onCreate(savedInstanceState);
15    }

执行换肤操作

1protected void changeSkin(String path) {
2        if (ifAllowChangeSkin) {
3            File skinFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), path);
4            SkinEngine.getInstance().load(skinFile.getAbsolutePath());//加载外部资源包
5            mSkinFactory.changeSkin();//执行换肤操作
6            mCurrentSkin = path;
7        }
8    }

注意事项

皮肤包skin_plugin module，里面，只提供需要换肤的资源即可，不需要换肤的资源，还有src目录下的源码(只是删掉java源码文件，不要删目录结构啊....(●´∀｀●))，不要放在这里，无端增大皮肤包的体积.
皮肤包 skin_plugin module的gradle sdk版本最好和app module的保持完全一致，否则无法保证不会出现奇葩问题.
皮肤包 skin_plugin module的gradle sdk版本最好和app module的保持完全一致，否则无法保证不会出现奇葩问题. 1File skinFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "skin.apk");