Robust 2.0：支持Android R8的升级版热修复框架

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1. 资源编译器（aapt/aapt2） ：资源编译环节会生成一个 R.java 文件（ 记录着资源 id，便于代码中引用 ），一般为了解决 R field 过多以及减少包大小，大型 Android 项目会在构建过程中会将资源 id 直接内联到调用处（ 发生在 javac 和 proguard 之间 ）。如果前后两次打包出现资源 id 不一致，会影响 diff 识别的结果。
2. 代码编译器（javac） ：Java 代码经过 javac 编译成字节码之后，除了有一些简单的优化（ 如常量表达式折叠、条件编译 ），还有一些基础的脱糖（J ava 8 之前的语法特性 ）操作会生成一些新的类/方法/指令，如匿名内部类会被编译成一个名为 OuterClass$1.class 的新类，以及命名为 access$200 之类的桥方法。如果改动涉及内部类、泛型，二次打包$后面的数字编号可能和线上包出现乱序。
3. 代码优化器（ProGuard/R8） ：目前主要使用第三方开源工具 ProGuard （ Google 推出 R8 计划取代 Proguard ），通过 30+ 可选优化项，对前面生成的 Java 字节码进一步压缩、优化、混淆，可以使得 Android 安装包更小、更加安全、运行效率更高：

• 压缩 ：通过静态分析并删除未被使用的 class/field/method，即源码中存在的 class/field/method，线上包中不一定存在。
• 优化 ：通过一系列优化算法或者模版，对字节码进行优化，使得构建产物更小、运行更高效/安全，优化手段有合并类/接口、内联短方法、裁剪方法参数、删除不可达分支、外联代码（ R8 新增 ）、删除无副作用代码（ 如 Log.d() ）、修改方法/变量可见性等等。优化后的字节码相比源码，可能出现 class/field/method 数量减少、field/method 访问修饰符发生变化、method 签名发生变化、code 指令变少，另外二次构建优化结果可能和线上包不一致。
• 混淆 ：通过将 class/field/method 的名称重命名为一个无意义的短字符，增加逆向难度，减少包大小。二次打包需要保证和线上包的混淆保持一致，不然补丁加载后因调用异常而发生崩溃。

脱糖工具 （ 图中未标出，旧版本使用三方插件 Lambda/Desugar，新版本中使用自带的 R8 ）：由于低版本 Android 设备不支持 Java 8+ 语法特性，这一步需要将 Lambda 表达式、方法引用、默认和静态接口方法等高版本的语法特性转为低版本实现。其中 Lambda 表达式会被编译成一个内部类，会有类似（2）中的问题。

至此，我们对本章开头提到的2个问题的产生原因有了一定认识，经过 Android 构建过程生成的字节码相比源码在 class/field/method/code 维度上有了“结构性”的变化，比如修复代码中调用的 class/field/method 在线上包中不存在（ 被 shrink、被 merge、被 inline ），或者源码中可以访问、但在补丁中无法访问的 field/method（ 修饰符被标记为 private ）、method parameter 列表匹配不上（ 之前没有被用到的 parameter 被裁剪了 ）等等。

Proguard 提供的这些优化项是可选的，一般情况下大型 Android 项目中会结合实际收益、稳定性以及构建耗时等多方因素综合考量后，会禁用一部分优化项，但并不是完全禁用。因此，二次打包时和线上包会产生一些差异，补丁制作准确性会受此影响。过去 Robust 补丁制作过程经常遇到此类问题，通过特殊字符检测、白名单等方式能够提升识别的准确性，但实现方案不够自动化。Robust 补丁制作流程如下：

如果将 Android 项目的构建工具链（ Android Gradle Plugin ）升级到官方较新版本，上图中的 Proguard（ Java字节码优化和 ） + Dex（ Android 字节码生成 ） 两个环节将被合并成一个，并被替换成 R8：

上述构建工具链的升级变化，给 Robust 补丁制作带来 2 个新的问题：

1. 没有合适时机制作补丁。如果将基于 JAR 的改动识别方案，改成基于 DEX 或者 Smali，等同于更换补丁制作方案，前者需要基于 DEX 文件格式和指令，后者需要处理大量寄存器，更容易出错，兼容性和稳定性不够好。
2. Proguard 可以禁用一部分优化选项，但是 R8 官方文档明确表示不支持禁用部分优化，相比之前会产生更多的差异，对改动识别造成干扰。

3 解决思路

| 3.1 整体方案介绍

基于 R8 构建的补丁制作思路是将改动识别提到优化混淆之前，对比 Java 字节码，同时结合对线上 APK 结构化解析（ class/field/method

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