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探秘腾讯Android手机游戏平台之不安装游戏APK直接启动法
2011年09月18日 移动开发 评论数 52 ⁄ 被围观 25,450+

前言

相信这样一个问题,大家都不会陌生,

“有什么的方法可以使Android的程序APK不用安装,而能够直接启动”。

发现最后的结局都是不能实现这个美好的愿望,而腾讯Android手机游戏平台却又能实现这个功能,下载的连连看,五子棋都没有安装过程,但是都能直接运行,这其中到底有什么“玄机”呢,也有热心童鞋问过我这个问题,本文就为大家来揭开这个谜团。

重要说明

在实践的过程中大家都会发现资源引用的问题,这里重点声明两点:
1. 资源文件是不能直接inflate的,如果简单的话直接在程序中用代码书写。
2. 资源文件是不能用R来引用的,因为上下文已经不同了,腾讯的做法是将资源文件打包(*.pak文件和APK打包在一起),虽然APK是没有进行安装,但是资源文件是另外解压到指定文件夹下面的,然后将文件夹的地址传给了第三方应用程序,这样第三方应用程序通过File的inputstream流还是可以读取和使用这些资源的。

实践

我实现了一个小小的Demo,麻雀虽小五脏俱全,为了突出原理,我就尽量简化了程序,通过这个实例来让大家明白后台的工作原理。

  1. 下载demo的apk程序apks,其中包括了两个apk,分别是A和B
  2. 这两个APK可分别安装和运行,A程序界面只显示一个Button,B程序界面会动态显示当前的时间
  3. 下面的三幅图片分别为直接启动运行A程序(安装TestA.apk),直接启动运行B程序(安装TestB.apk)和由A程序动态启动B程序(安装TestA.apk,TestB.apk不用安装,而是放在/mnt/sdcard/目录中,即 SD卡上)的截图,细心的同学可以停下来观察一下他们之间的不同
  4. 后两幅图片的不同,也即Title的不同,则解释出了我们将要分析的后台实现原理的机制

实现原理

最能讲明白道理的莫过于源码了,下面我们就来分析一下A和B的实现机制,首先来分析TestA.apk的主要代码实现:

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    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
 
        Button btn = (Button) findViewById(R.id.btn);
        btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {
 
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Bundle paramBundle = new Bundle();
                paramBundle.putBoolean("KEY_START_FROM_OTHER_ACTIVITY", true);
                String dexpath = "/mnt/sdcard/TestB.apk";
                String dexoutputpath = "/mnt/sdcard/";
                LoadAPK(paramBundle, dexpath, dexoutputpath);
            }
        });
    }
	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.main);

		Button btn = (Button) findViewById(R.id.btn);
		btn.setOnClickListener(new OnClickListener() {

			@Override
			public void onClick(View v) {
				Bundle paramBundle = new Bundle();
				paramBundle.putBoolean("KEY_START_FROM_OTHER_ACTIVITY", true);
				String dexpath = "/mnt/sdcard/TestB.apk";
				String dexoutputpath = "/mnt/sdcard/";
				LoadAPK(paramBundle, dexpath, dexoutputpath);
			}
		});
	}

代码解析:这就是OnCreate函数要做的事情,装载view界面,绑定button事件,大家都熟悉了,还有就是设置程序B的放置路径,因为我程序中代码是从/mnt/sdcard/TestB.apk中动态加载,这也就是为什么要让大家把TestB.apk放在SD卡上面的原因了。关键的函数就是最后一个了LoadAPK,它来实现动态加载B程序。

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    public void LoadAPK(Bundle paramBundle, String dexpath, String dexoutputpath) {
        ClassLoader localClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        DexClassLoader localDexClassLoader = new DexClassLoader(dexpath,
                dexoutputpath, null, localClassLoader);
        try {
            PackageInfo plocalObject = getPackageManager()
                    .getPackageArchiveInfo(dexpath, 1);
 
            if ((plocalObject.activities != null)
                    && (plocalObject.activities.length > 0)) {
                String activityname = plocalObject.activities[0].name;
                Log.d(TAG, "activityname = " + activityname);
 
                Class localClass = localDexClassLoader.loadClass(activityname);
                Constructor localConstructor = localClass
                        .getConstructor(new Class[] {});
                Object instance = localConstructor.newInstance(new Object[] {});
                Log.d(TAG, "instance = " + instance);
 
                Method localMethodSetActivity = localClass.getDeclaredMethod(
                        "setActivity", new Class[] { Activity.class });
                localMethodSetActivity.setAccessible(true);
                localMethodSetActivity.invoke(instance, new Object[] { this });
 
                Method methodonCreate = localClass.getDeclaredMethod(
                        "onCreate", new Class[] { Bundle.class });
                methodonCreate.setAccessible(true);
                methodonCreate.invoke(instance, new Object[] { paramBundle });
            }
            return;
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
	public void LoadAPK(Bundle paramBundle, String dexpath, String dexoutputpath) {
		ClassLoader localClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
		DexClassLoader localDexClassLoader = new DexClassLoader(dexpath,
				dexoutputpath, null, localClassLoader);
		try {
			PackageInfo plocalObject = getPackageManager()
					.getPackageArchiveInfo(dexpath, 1);

			if ((plocalObject.activities != null)
					&& (plocalObject.activities.length > 0)) {
				String activityname = plocalObject.activities[0].name;
				Log.d(TAG, "activityname = " + activityname);

				Class localClass = localDexClassLoader.loadClass(activityname);
				Constructor localConstructor = localClass
						.getConstructor(new Class[] {});
				Object instance = localConstructor.newInstance(new Object[] {});
				Log.d(TAG, "instance = " + instance);

				Method localMethodSetActivity = localClass.getDeclaredMethod(
						"setActivity", new Class[] { Activity.class });
				localMethodSetActivity.setAccessible(true);
				localMethodSetActivity.invoke(instance, new Object[] { this });

				Method methodonCreate = localClass.getDeclaredMethod(
						"onCreate", new Class[] { Bundle.class });
				methodonCreate.setAccessible(true);
				methodonCreate.invoke(instance, new Object[] { paramBundle });
			}
			return;
		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

代码解析:这个函数要做的工作如下:加载B程序的APK文件,通过类加载器DexClassLoader来解析APK文件,这样会在SD卡上面生成一个同名的后缀为dex的文件,例如/mnt/sdcard/TestB.apk==>/mnt/sdcard/TestB.dex,接下来就是通过java反射机制,动态实例化B中的Activity对象,并依次调用了其中的两个函数,分别为setActivity和onCreate.看到这里,大家是不是觉得有点奇怪,Activity的启动函数是onCreate,为什么要先调用setActivity,而更奇怪的是setActivity并不是系统的函数,确实,那是我们自定义的,这也就是核心的地方。

好了带着这些疑问,我们再来分析B程序的主代码:

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public class TestBActivity extends Activity {
    private static final String TAG = "TestBActivity";
    private Activity otherActivity;
 
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        boolean b = false;
        if (savedInstanceState != null) {
            b = savedInstanceState.getBoolean("KEY_START_FROM_OTHER_ACTIVITY", false);
            if (b) {
                this.otherActivity.setContentView(new TBSurfaceView(
                        this.otherActivity));
            }
        }
        if (!b) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            // setContentView(R.layout.main);
            setContentView(new TBSurfaceView(this));
        }
    }
 
    public void setActivity(Activity paramActivity) {
        Log.d(TAG, "setActivity..." + paramActivity);
        this.otherActivity = paramActivity;
    }
}
public class TestBActivity extends Activity {
	private static final String TAG = "TestBActivity";
	private Activity otherActivity;

	@Override
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		boolean b = false;
		if (savedInstanceState != null) {
			b = savedInstanceState.getBoolean("KEY_START_FROM_OTHER_ACTIVITY", false);
			if (b) {
				this.otherActivity.setContentView(new TBSurfaceView(
						this.otherActivity));
			}
		}
		if (!b) {
			super.onCreate(savedInstanceState);
			// setContentView(R.layout.main);
			setContentView(new TBSurfaceView(this));
		}
	}

	public void setActivity(Activity paramActivity) {
		Log.d(TAG, "setActivity..." + paramActivity);
		this.otherActivity = paramActivity;
	}
}

代码解析:看完程序B的实现机制,大家是不是有种恍然大悟的感觉,这根本就是“偷梁换柱”嘛,是滴,程序B动态借用了程序A的上下文执行环境,这也就是上面后两幅图的差异,最后一幅图运行的是B的程序,但是title表示的却是A的信息,而没有重新初始化自己的,实际上这也是不可能的,所以有些童鞋虽然通过java的反射机制,正确呼叫了被调程序的onCreate函数,但是期望的结果还是没有出现,原因就是这个上下文环境没有正确建立起来,但是若通过startActivity的方式来启动APK的话,android系统会替你建立正确的执行时环境,所以就没问题。至于那个TBSurfaceView,那就是自定义的一个view画面,动态画当前的时间

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public class TBSurfaceView extends SurfaceView implements Callback, Runnable {
    private SurfaceHolder sfh;
    private Thread th;
    private Canvas canvas;
    private Paint paint;
 
    public TBSurfaceView(Context context) {
        super(context);
        th = new Thread(this);
        sfh = this.getHolder();
        sfh.addCallback(this);
        paint = new Paint();
        paint.setAntiAlias(true);
        paint.setColor(Color.RED);
        this.setKeepScreenOn(true);
    }
 
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        th.start();
    }
 
    private void draw() {
        try {
            canvas = sfh.lockCanvas();
            if (canvas != null) {
                canvas.drawColor(Color.WHITE);
                canvas.drawText("Time: " + System.currentTimeMillis(), 100,
                        100, paint);
            }
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        } finally {
            if (canvas != null) {
                sfh.unlockCanvasAndPost(canvas);
            }
        }
    }
 
    public void run() {
        while (true) {
            draw();
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
 
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
            int height) {
    }
 
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
    }
}
public class TBSurfaceView extends SurfaceView implements Callback, Runnable {
	private SurfaceHolder sfh;
	private Thread th;
	private Canvas canvas;
	private Paint paint;

	public TBSurfaceView(Context context) {
		super(context);
		th = new Thread(this);
		sfh = this.getHolder();
		sfh.addCallback(this);
		paint = new Paint();
		paint.setAntiAlias(true);
		paint.setColor(Color.RED);
		this.setKeepScreenOn(true);
	}

	public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
		th.start();
	}

	private void draw() {
		try {
			canvas = sfh.lockCanvas();
			if (canvas != null) {
				canvas.drawColor(Color.WHITE);
				canvas.drawText("Time: " + System.currentTimeMillis(), 100,
						100, paint);
			}
		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		} finally {
			if (canvas != null) {
				sfh.unlockCanvasAndPost(canvas);
			}
		}
	}

	public void run() {
		while (true) {
			draw();
			try {
				Thread.sleep(100);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

	public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
			int height) {
	}

	public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
	}
}

腾讯游戏平台解析

说了这么多,都是背景,O(∩_∩)O哈哈~

其实腾讯游戏平台就是这么个实现原理,我也是通过它才学习到这种方式的,还得好好感谢感谢呢。

腾讯Android游戏平台的游戏分成两类,第一类是腾讯自主研发的,像斗地主,五子棋,连连看什么的,所以实现机制就如上面的所示,A代表游戏大厅,B代表斗地主类的小游戏。第二类是第三方软件公司开发的,可就不能已这种方式来运作了,毕竟腾讯不能限制别人开发代码的方式啊,所以腾讯就开放了一个sdk包出来,让第三方应用可以和游戏大厅相结合,具体可参见QQ游戏中心开发者平台,但这同时就损失了一个优点,那就是第三方开发的游戏要通过安装的方式才能运行。

结论

看到这里,相信大家都比较熟悉这个背后的原理了吧,也希望大家能提供更好的反馈信息!

程序源码下载source

目前有 52 条留言 其中:访客:34 条, 博主:6 条 引用: 12

  1. 秦义 : 2014年09月07日22:07:36  -49楼 @回复 回复

    感觉意义不大,因为每个apk都是由自己掌控,请问如果是启动别人的呢,都已经打包好了的apk

  2. 123 : 2014年02月17日11:09:21  -48楼 @回复 回复

    你好 很感谢你给的资料, 我在运行DEMO的时候出现错误
    网上查了下资料都是说是4.0以后升级修改了很多东西 是这样的吗作者

  3. Aks : 2014年01月15日10:30:57  -47楼 @回复 回复

    一个问题想不明白,这种方式可以加载其他activity,但是之前的activity 却被关闭了,作者对于这个如何解决的。

  4. coder : 2013年12月24日15:06:28  -46楼 @回复 回复

    有个问题请教下,通过apkA启动apkB后,apkB中的Activity是否就不能再使用setContentView(R.layout.main);的方式来初始化自己的布局?以及在apkB的Activity中,不能再通过R.的形式来在B中使用资源?

    • aisq : 2014年02月13日09:24:51 @回复 回复

      @coder: 我试了,apkB中不能用setContentView(R.layout.main);的方式来初始化自己的布局

    • coder : 2014年02月13日11:54:11 @回复 回复

      @aisq: 那apkB中到底要如何做才能完整初始化?
      有个叫apkplug那个东西不知道是怎么实现的。
      apkB根本没上下文环境,到现在都不知道是怎么初始化的资源。也等不到楼主的答案。纠结……

  5. 梦想天涯 : 2013年12月11日16:10:16  -45楼 @回复 回复

    谢谢作者~android 4.1上直接从sd卡上调用的话会有权限问题,把TestB.apk放到asset目录下,运行时拷贝到程序目录下就可以了。

  6. 蓝影 : 2013年08月22日15:40:39  -44楼 @回复 回复

    请问那个路径应该怎么确定呢?你的应该也是AVD上面的吧,这个虚拟的内存如何知道呢?
    就是这行String dexpath = "/mnt/sdcard/TestB.apk";
    String dexoutputpath = "/mnt/sdcard/";

  7. vvv : 2013年08月09日14:34:13  -43楼 @回复 回复

    采用动态调用的话,xml布局就不适用了吧

    • aisq : 2014年02月13日09:26:29 @回复 回复

      @周润生: 怎么注意Context,该怎么设置呢

  8. 隔壁大叔 : 2013年06月18日11:29:12  -42楼 @回复 回复

    还可以这样玩儿…… 不错,值得研究下O(∩_∩)O~~
    这样是不是就可以开发程序的插件功能了呢?

  9. Tracy : 2013年06月07日16:39:21  -41楼 @回复 回复

    不行啊 can not open dex cache

  10. Bvin : 2013年06月04日15:22:40  -40楼 @回复 回复

    为什么我启动你的demo到testB的时候,按返回TestA会退出,这是什么回事呢

  11. lxtao87 : 2013年03月30日19:16:18  -39楼 @回复 回复

    请问我在被调用apk中写了这样一行代码:
    this.otherActivity.setContentView(R.layout.loadmain);
    this.otherActivity传入的调用者上下文对象
    R.layout.loadmain被调用APK的资源id 运行之后没有任何错误 没有异常 但是界面就是没有改变请问这是为什么?

    • alivin : 2013年04月14日21:07:30 @回复 回复

      @lxtao87: 没有明白你的意思。—->“调用者上下文对象R.layout.loadmain被调用APK的资源id”。

  12. 月牙儿 : 2013年01月06日15:25:02  -38楼 @回复 回复

    请问如何解压到指定的文件夹并通过IO方式访问资源,可有例子能够参考的?

    • 润物无声 : 2013年01月06日20:28:51 @回复 回复

      @月牙儿: asset中的资源文件无非就是图片,音视频资源和其他格式的文件,一种方式可以通过R.x系统的方式,还有就是通过File读取的方式进行访问,也即IO方式。

    • vvv : 2013年08月09日14:33:22 @回复 回复

      @润物无声: 一种方式可以通过R.x系统的方式 这种方式可以吗?比如一些布局文件的xml 在dex文件中能调用到吗?

  13. 491674374 : 2012年11月07日11:23:31  -37楼 @回复 回复

    怎么样从插件apk中提取资源呢?

  14. Walter : 2012年06月11日03:57:16  -36楼 @回复 回复

    That’s a skillful answer to a difficult qesuiton

  15. johnson : 2012年05月14日15:29:44  -35楼 @回复 回复

    博主,请问怎么在TestAActivity里显示TestBActivity里xml布局文件呢,试了下用LayoutInflater动态加载xml文件,行不通的,而且qqgame不能进行反编译查看源码的,不知博主有木有方法可以实现呢?让我们学习下

  16. zerolcint : 2012年04月25日16:02:46  -34楼 @回复 回复

    TBSurfaceView里画一个返回按钮,如何在点返回按钮时能返回TestA呢

    • 润物无声 : 2012年04月29日10:58:58 @回复 回复

      这个其实因为一直运行在A的上下文环境中,展示的只是B的界面而已,如果要返回A,那么重新setContentView(R.layout.main);把A的原始界面重新加载就OK

  17. zerolcint : 2012年04月18日16:29:43  -33楼 @回复 回复

    TestBActivity怎么调用一个静态的layout布局呢

    • 润物无声 : 2012年04月19日20:21:24 @回复 回复

      这个利用LayoutInflater动态加载xml文件应该可以解决!

      • atao : 2012年05月10日13:19:37 @回复 回复

        貌似不能在A的上下文里加载B APK里的资源文件

      • ww : 2012年07月09日18:24:21 @回复 回复

        LayoutInflater需要上下文环境啊,目前的上下文环境是TestActivity。

  18. 淬夏 : 2012年04月06日21:09:04  -32楼 @回复 回复

    博主,你没注意到好多代码都没有完全显示出来,并且下面的“你可能也喜欢”是乱码~~(w7、谷歌浏览器稳定版18)

    • 润物无声 : 2012年04月06日23:03:36 @回复 回复

      代码没有显示出来与当前的主题有关,想办法解决一下,换个新主题,文章推荐利用的“友荐”插件,把部分文章的中文识别成乱码了,估计是文字编码的原因,然后检查一下!

      • 淬夏 : 2012年04月07日08:43:23 @回复 回复

        其实这文章写的不错 @_@

  19. Leon : 2011年09月18日18:21:29  -31楼 @回复 回复

    哈哈,感谢您第一时间邮件通知我!当时还在和朋友逛街。
    这个方式我这种前几天也发现了,现在正在研究如何把resource加载进去。
    谢谢您的分享!我转载了。

    • ww : 2012年07月09日18:25:10 @回复 回复

      你好,问一下,问一下,资源有没有加载进去啊?最近也在学习这个,但是资源加载不进去

      • 润物无声 : 2012年07月10日11:20:38 @回复 回复

        通过File的inputstream流读取资源文件,而不能用R的方式引用,因为上下文环境已经不同!

        • ww : 2012年07月11日11:30:37 @回复 回复

          嗯,好的,谢谢啦,目前其他资源读取到了,但是把xml文件inflate成view有问题,如果在TestA和TestB中都放布局文件,是可以的,但是我想实现直接通过从sdcard上读xml文件,然后在inflate成view,可是一直报错。通过反射获取TestB中的Resources,然后在inflate xml文件也有问题。

          • xinmu : 2012年08月15日19:40:37

            我现在也遇到了这个问题 请问资源文件的路径是什么?你们是真的读取到的?

          • xinmu : 2012年08月15日22:37:05

            “资源文件是另外解压到指定文件夹下面的,然后将文件夹的地址传给了第三方应用程序”
            除了这种 有没有应用内能获取到资源文件的方法?

          • 润物无声 : 2012年08月16日09:29:47

            其他的资源文件传递的方式倒是一直没有测试过!

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