愛奇藝開源輕量級插件化方案 Neptune

2021-01-09 開源中國

愛奇藝近日開源了其輕量級插件化方案 Neptune，項目地址：https://github.com/iqiyi/Neptune

插件化框架可以在主程序不重新安裝的情況下，針對單個業務模塊進行動態加載達到模塊更新的目的，整個加載更新過程，對用戶來說也是無感知的。

在愛奇藝APP快速發展的歷程中，需要插件化的原因，歸結起來有以下幾點：

業務快速發展，代碼膨脹，APP不可避免地遇到了65536的大坑

代碼量增大帶來了APK包體積的增加，而愛奇藝APK包體積一直在競品中保持領先地位

模塊耦合度高，協作開發困難，編譯時間長

應用頻繁更新，用戶粘性降低，新版本覆蓋率和覆蓋速度不滿足業務需求

新功能開發，需要支持動態升級，插件動態下發形式可以完成模塊的熱部署和實時更新

愛奇藝APP從2013年就開始了插件化技術的研究和改造，截止目前一共有20多個獨立業務模塊以插件化的方式運行和並行迭代，其中包括APP首頁的奇秀、文學、電影票、漫畫等業務。開發插件化框架的Demo並不是很難，但是要開發一款完善的插件化框架，兼容適配國產各種碎片化的ROM，同時滿足業務需求，卻不是那麼容易。插件框架的穩定性和兼容性，從原有代碼模塊解耦到插件化的遷移成本、後期維護成本等方面都需要考慮到。本文將介紹插件化實現的技術原理，分享愛奇藝APP在插件化實踐過程的解決方案。

Neptune是愛奇藝移動端研發的一套靈活，穩定，輕量級的插件化解決方案。經過不斷的研發，迭代和線上驗證，目前已經完全適配了Android P，能夠在數億的設備上動態加載和運行插件APK，為愛奇藝眾多的垂直業務團隊提供了穩定的服務。

Neptune的特性

功能完善，支持Activity/Service/Recevier，幾乎支持所有Android原生特性。由於ContentProvider使用場景較少，暫時沒有支持。

四大組件無需在宿主Manifest中預先註冊，組件具備完整的生命周期

Activity：支持顯式和隱式調用，支持theme，luanchMode，taskAffinity，支持透明主題

Service：支持顯式和隱式調用，支持start，stop，bind，unbind等操作

BroadcastReceiver：支持靜態廣播和動態廣播

支持共享宿主的代碼和資源，實現資源分區

支持插件之間存在相互依賴，代碼共享

插件ClassLoader和資源互相隔離，避免類衝突和資源重名

宿主Activity容器支持加載插件中的Fragment和View

兼容性和穩定性

侵入性低

Neptune的架構圖

Neptune整個框架實現是非常輕量級的，沒有包含插件下載/安裝/版本管理的邏輯，提供了PluginClassLoader，PluginContextWrapper，ActivityProxy，ResourcesProxy等基礎組件實現了全面插件化。更多細節歡迎訪問Github，Read the fucking source code。

插件管理中心

在Neptune框架之上，愛奇藝APP針對插件業務，實現了一套完備的插件管理方案，負責插件的下載，安裝，升級，版本管理，插件啟動控制，插件與宿主之間的通信。由於這部分涉及具體APP業務的交互形態，且與後端數據結構關聯，因此沒有開源。

這裡簡單介紹下設計思路。對於每一個插件版本數據，在APP層是一個OnLineInstance實例，裡面欄位與後端數據結構保持一致，包含基本的插件包名，插件版本，插件依賴，還包含一些下載控制策略，patch升級策略等。APP層的OnLineInstance，對應於Neptune框架的PluginLiteInfo。由於一些插件可能會來自不同的地方或者配置不同的版本，如內置插件，本地緩存的舊版本插件，線上最新插件。因此在APP層一個插件業務會關聯多個OnLineInstance，我們會選擇最高版本的兼容插件進行升級，安裝。


插件實例狀態機

一個插件OnLineInstance從初始狀態（OriginalState)到可用狀態（InstalledState)有一套嚴格的狀態機演變。版本不兼容的插件實例會被下線，優先使用本地已安裝版本，空閒時機下載升級最新的插件，儘量做到讓用戶使用無感知。



插件增量更新

插件包體積越大，下載成功率和轉化率越低，為了提高插件升級的覆蓋率和成功率，我們採用了增量更新的機制。插件後臺更新插件時，後臺會基於歷史版本插件生成增量的diff包。APP端在請求插件數據時，後端接口額外返回增量patch的url及生成patch所有的base插件版本。前端根據本地已安裝插件的版本，選擇使用patch增量合成新版本插件apk還是走全量下載新插件，優化網絡下載流量。

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