爱奇艺开源轻量级插件化方案 Neptune

爱奇艺近日开源了其轻量级插件化方案 Neptune，项目地址：https://github.com/iqiyi/Neptune

插件化框架可以在主程序不重新安装的情况下，针对单个业务模块进行动态加载达到模块更新的目的，整个加载更新过程，对用户来说也是无感知的。

在爱奇艺APP快速发展的历程中，需要插件化的原因，归结起来有以下几点：

• 业务快速发展，代码膨胀，APP不可避免地遇到了65536的大坑
• 代码量增大带来了APK包体积的增加，而爱奇艺APK包体积一直在竞品中保持领先地位
• 模块耦合度高，协作开发困难，编译时间长
• 应用频繁更新，用户粘性降低，新版本覆盖率和覆盖速度不满足业务需求
• 新功能开发，需要支持动态升级，插件动态下发形式可以完成模块的热部署和实时更新

爱奇艺APP从2013年就开始了插件化技术的研究和改造，截止目前一共有20多个独立业务模块以插件化的方式运行和并行迭代，其中包括APP首页的奇秀、文学、电影票、漫画等业务。开发插件化框架的Demo并不是很难，但是要开发一款完善的插件化框架，兼容适配国产各种碎片化的ROM，同时满足业务需求，却不是那么容易。插件框架的稳定性和兼容性，从原有代码模块解耦到插件化的迁移成本、后期维护成本等方面都需要考虑到。本文将介绍插件化实现的技术原理，分享爱奇艺APP在插件化实践过程的解决方案。

Neptune是爱奇艺移动端研发的一套灵活，稳定，轻量级的插件化解决方案。经过不断的研发，迭代和线上验证，目前已经完全适配了Android P，能够在数亿的设备上动态加载和运行插件APK，为爱奇艺众多的垂直业务团队提供了稳定的服务。

Neptune的特性

功能完善，支持Activity/Service/Recevier，几乎支持所有Android原生特性。由于ContentProvider使用场景较少，暂时没有支持。

• 四大组件无需在宿主Manifest中预先注册，组件具备完整的生命周期
• Activity：支持显式和隐式调用，支持theme，luanchMode，taskAffinity，支持透明主题
• Service：支持显式和隐式调用，支持start，stop，bind，unbind等操作
• BroadcastReceiver：支持静态广播和动态广播
• 支持共享宿主的代码和资源，实现资源分区
• 支持插件之间存在相互依赖，代码共享
• 插件ClassLoader和资源互相隔离，避免类冲突和资源重名
• 宿主Activity容器支持加载插件中的Fragment和View

兼容性和稳定性

• 几乎兼容市面上所有的Android设备
• 极少的Hook，核心Hook点只有Instrumentation和AssetManager，没有binder hook
• 插件可以运行在独立进程，与宿主完全隔离，互不干扰
• 插件之间类是隔离的，不会出现重复类的问题
• 插件使用自身的AssetManager，没有Hook宿主的Resources，无需适配小米，vivo等ROM

侵入性低

• 插件开发和开发原生APP类似
• 插件可以依赖宿主的代码和资源，也可以完全不依赖
• 插件和宿主可以独立打包和编译，并行迭代
• 插件依赖宿主的资源，通过Gradle插件自动完成资源适 配和处理，对开发者透明

Neptune的架构图

Neptune整个框架实现是非常轻量级的，没有包含插件下载/安装/版本管理的逻辑，提供了PluginClassLoader，PluginContextWrapper，ActivityProxy，ResourcesProxy等基础组件实现了全面插件化。更多细节欢迎访问Github，Read the fucking source code。

插件管理中心

在Neptune框架之上，爱奇艺APP针对插件业务，实现了一套完备的插件管理方案，负责插件的下载，安装，升级，版本管理，插件启动控制，插件与宿主之间的通信。由于这部分涉及具体APP业务的交互形态，且与后端数据结构关联，因此没有开源。

这里简单介绍下设计思路。对于每一个插件版本数据，在APP层是一个OnLineInstance实例，里面字段与后端数据结构保持一致，包含基本的插件包名，插件版本，插件依赖，还包含一些下载控制策略，patch升级策略等。APP层的OnLineInstance，对应于Neptune框架的PluginLiteInfo。由于一些插件可能会来自不同的地方或者配置不同的版本，如内置插件，本地缓存的旧版本插件，线上最新插件。因此在APP层一个插件业务会关联多个OnLineInstance，我们会选择最高版本的兼容插件进行升级，安装。

插件实例状态机

一个插件OnLineInstance从初始状态（OriginalState)到可用状态（InstalledState)有一套严格的状态机演变。版本不兼容的插件实例会被下线，优先使用本地已安装版本，空闲时机下载升级最新的插件，尽量做到让用户使用无感知。

插件增量更新

插件包体积越大，下载成功率和转化率越低，为了提高插件升级的覆盖率和成功率，我们采用了增量更新的机制。插件后台更新插件时，后台会基于历史版本插件生成增量的diff包。APP端在请求插件数据时，后端接口额外返回增量patch的url及生成patch所有的base插件版本。前端根据本地已安装插件的版本，选择使用patch增量合成新版本插件apk还是走全量下载新插件，优化网络下载流量。