Android Studio的Instant Run工作原理及用法
zwwko
8年前
<h2>前言</h2> <p>看到一篇介绍Instant Run的文章，觉得蛮不错的，翻译记录一下，其中夹杂着自己的理解(<a href="/misc/goto?guid=4959672631128419622">原文地址</a>),最后附上Install Run的使用方法。(本文图片<a href="/misc/goto?guid=4959672631128419622">出处</a>)<br> <em>tips:文中所有链接地址都国内或许不能访问</em></p> <h2>Instant Run</h2> <p>Instant Run，是android studio2.0新增的一个运行机制，在你编码开发、测试或debug的时候，它都能显著减少你对当前应用的构建和部署的时间。<br> 当我们第一次点击run、debug按钮的时候，它运行时间和我们往常一样。但是接下去的时间里，你每次修改代码后点击run、debug按钮，对应的改变将迅速的部署到你正在运行的程序上，传说速度快到你都来不及把注意力集中到手机屏幕上，它就已经做好相应的更改。</p> <h3>一个典型的构建周期流程图</h3> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/fe997a72d71c1d847dd38b7262b70f90.png" alt="Android Studio的Instant Run工作原理及用法" width="691" height="328"></p> <p style="text-align:center">构建->部署->安装->app登录->activity创建</p> <blockquote> <p>instant run的目标：尽可能多的剔除不必要的步骤，然后提升必要步骤的速度。</p> </blockquote> <p>在实践中，这意味着：</p> <ul> <li>只对代码改变部分做构建和部署</li> <li>不重新安装应用</li> <li>不重启应用</li> <li>不重启activity</li> </ul> <h2>热拔插，温拔插，冷拔插</h2> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/3e11513853f61ec95f0d29eb21d7c0de.png" alt="Android Studio的Instant Run工作原理及用法" width="700" height="280"></p> <p style="text-align:center">instant run = 增量构建 + 热 或 温 或 冷拔插</p> <p><br> <strong>热拔插</strong>：代码改变被应用、投射到APP上，不需要重启应用，不需要重建当前activity。<br> 场景：适用于多数的简单改变（包括一些方法实现的修改，或者变量值修改）<br> <strong>温拔插</strong>：activity需要被重启才能看到所需更改。<br> 场景：典型的情况是代码修改涉及到了资源文件，即resources。<br> <strong>冷拔插</strong>：app需要被重启（但是仍然不需要重新安装）<br> 场景：任何涉及结构性变化的，比如：修改了继承规则、修改了方法签名等。</p> <h2>Instant Run运行原理</h2> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/416424dea42576bf5e96c3a9572390e6.png" alt="Android Studio的Instant Run工作原理及用法" width="699" height="423"></p> <p style="text-align:center">Manifest整合，然后跟res、dex.file一起被合并到APK</p> <p><br> manifest文件合并、打包，和res一起被AAPT合并到APK中，同样项目代码被编译成字节码，然后转换成.dex 文件，也被合并到APK中。</p> <h2>首次运行Instant Run，Gradle执行的操作</h2> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/5dd6a61fa5fd85244ef6ceaee8507133.png" alt="Android Studio的Instant Run工作原理及用法" width="696" height="417"></p> <p style="text-align:center">APK生成流程</p> <p>在有Instant Run的环境下：一个新的App Server类会被注入到App中，与Bytecode instrumentation协同监控代码的变化。<br> 同时会有一个新的Application类，它注入了一个自定义类加载器（Class Loader）,同时该Application类会启动我们所需的新注入的App Server。于是，Manifest会被修改来确保我们的应用能使用这个新的Application类。（这里不必担心自己继承定义了Application类，Instant Run添加的这个新Application类会代理我们自定义的Application类）<br> 至此，Instant Run已经可以跑起来了，在我们使用的时候，它会通过决策，合理运用冷温热拔插来协助我们大量地缩短构建程序的时间。</p> <blockquote> <p>在Instant Run运行之前，Android Studio会检查是否能连接到App Server中。并且确保这个App Server是Android Studio所需要的。这同样能确保该应用正处在前台，因为目前是不支持多台设备多程序同时执行。</p> </blockquote> <h2>热拔插</h2> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/5f40d29e3536f83263acba6d2a5f6620.png" alt="Android Studio的Instant Run工作原理及用法" width="417" height="331"></p> <p style="text-align:center">App Server</p> <p><br> Android Studio monitors： 运行着Gradle任务来生成增量.dex文件（这个dex文件是对应着开发中的修改类） Android Studio会提取这些.dex文件发送到App Server，然后部署到App。<br> 因为原来版本的类都装载在运行中的程序了，Gradle会翻译，更新好这些.dex文件（Gradle修改class的原理，请戳<a href="/misc/goto?guid=4959672631233310996">链接</a>），发送到App Server的时候，交给自定义的类加载器来加载.dex文件。看看下面原理图：</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/028c83b483135efe5bdebf2554edfa96.png" alt="Android Studio的Instant Run工作原理及用法" width="404" height="321"></p> <p style="text-align:center">App Server</p> <p><br> App Server会不断监听是否需要重写类文件，如果需要，任务会被立马执行。新的更改便能立即被响应。我们可以通过打断点调试来发现它确实是这么做，操作如下：</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/ec639baae8cb1422aa88f887dee6fed0.gif" alt="Android Studio的Instant Run工作原理及用法" width="800" height="450"></p> <p style="text-align:center">实际效果</p> <h2>温拔插</h2> <p>温拔插需要重启Activity，因为资源文件是在Activity创建时加载，所以必须重启Activity来重载资源文件。<br> 目前来说，任何资源文件的修改都会导致重新打包再发送到APP。但是，google的开发团队正在致力于开发一个增量包，这个增量包只会包装修改过的资源文件并能部署到当前APP上。</p> <blockquote> <p><strong>注意</strong>：温拔插涉及到的资源文件修改，在manifest上是无效的（这里的无效是指不会启动Instant Run），因为，manifest的值是在APK安装的时候被读取，所以想要manifest下资源的修改生效，还需要触发一个完整的应用构建和部署。总结起来：如果你修改了manifest相关的资源文件，还是需要面临和以前一样的龟速构建。</p> </blockquote> <p>所以温拔插实际上只能应对少数的情况，它并不能应付应用在架构、结构上的变化。例如：annotations，fields的增删改、父类文件的修改、static修饰的类、方法、常量等的修改都只能依靠冷拔插。</p> <h2>冷拔插</h2> <p>应用部署的时候，会把工程拆分成十个部分，每部分都拥有自己的.dex文件，然后所有的类会根据包名被分配给相应的.dex文件。当冷拔插开启时，修改过的类所对应的.dex文件，会重组生成新的.dex文件，然后再部署到设备上。<br> 之所以能这么做，是依赖于Android的ART模式，它能允许加载多个.dex文件。ART模式在android4.4（API-19）中加入，但是Dalvik依然是首选，到了android5.0（API-21），ART模式才成为系统默认首选，所以Instant Run只能运行在API-21及其以上版本，至于低版本的话，会重新构建整个应用（下文会提及低版本解决思路）</p> <h2>Instant Run是不能回退的</h2> <p>代码更改可以通过热拔插快速部署，但是热拔插会影响应用的初始化，所以我们不得不通过重启应用来响应这些修改。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/4b43720a8f7c7243c7ddd81c23aaa5cd.gif" alt="Android Studio的Instant Run工作原理及用法" width="800" height="450"></p> <p style="text-align:center">展示增量构建，重启APP，然后回退（这里回退不了，数据还是4）</p> <h2>Instant Run 技巧与提示</h2> <p>Instant Run是被Android Studio控制的。所以我们只能通过IDE来启动它，如果通过设备来启动应用，Instant Run会出现异常情况。</p> <blockquote> <p>更多的技巧，请点<a href="/misc/goto?guid=4959672631313142644">这里</a>，然而多数是没什么用，不需要记住的。</p> </blockquote> <ul> <li>如果应用的minSdkVersion小于21，可能多数的Instant Run功能会挂掉，这里提供一个解决方法，通过product flavor建立一个minSdkVersion大于21的新分支，用来debug。</li> <li>Instant Run目前只能在主进程里运行，如果应用是多进程的，类似微信，把webView抽出来单独一个进程，那热、温拔插会被降级为冷拔插。</li> <li>在Windows下，Windows Defender Real-Time Protection可能会导致Instant Run挂掉，可用通过添加白名单列表解决，具体操作自行Google</li> <li>暂时不支持<a href="/misc/goto?guid=4959672631395371121">Jack compiler</a>，Instrumentation Tests，或者同时部署到多台设备。</li> </ul> <h2>操作</h2> <ul> <li><strong>下载</strong>：AS1.5及其以上的用户可以通过增量包直接升级到2.0或者2.1，1.5以下的，个人觉得直接重新官网下载一个就好了，不看好瞎折腾，觉得浪费时间。</li> <li><strong>设置</strong>：Instant Run是默认开启的。设置路径：Preferences -> Build,Execution,Deployment -> Instant Run</li> <li><strong>使用</strong>：和往常一模一样，只是你会发觉速度飙升，变快了。-0-</li> </ul> <p><br> </p> <p>文／<a href="/misc/goto?guid=4959672631480896400">oaosj</a>（简书）<br> </p>