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UnityAndroidHotUpdate
[README English]
提供了一个在Android上热更新Unity开发的app的方案,支持代码和资源;不依赖其他语言(lua,js等)不干涉项目开发过程;它通过直接加载新版本apk文件来实现的。
( 依赖的库 ApkDiffPatch, xHook. )
该方案的效果
Android用户在使用app过程中,更新逻辑可以在后台完成下载新版本的任务,当app重新启动后用户看到的是新版本的app(不需要系统安装); 这里的“热更”就是指不需要经过系统的重新安装就拥有了新版本!
热更原理
Android程序在安装后,apk文件存放在getApplicationContext().getPackageResourcePath()
;并将其中相应abi的库文件解压存放到了getApplicationContext().getApplicationInfo().nativeLibraryDir
,其中包括libmain.so,libunity.so,libil2cpp.so or libmono*.so,等;
本方案会在app运行中,将更新到的新版本apk存放到getApplicationContext().getFilesDir().getPath()
的更新路径,并将apk中本机abi并发生了改变的库文件解压到更新路径; 当app重启后用hook和java层代码配合,将unity相关库访问apk文件和lib库文件路径的c文件访问函数映射到访问我们准备好的新的apk文件和lib路径。
( Hook Unity库的C文件API来实现热更的思路来源于UnityAndroidIl2cppPatchDemo,感谢,这里做了一些简化和改进。 )
特性
- 简单快速
原理和实现简单,并且支持代码和资源的热更新;同时支持il2cpp与mono这2种代码打包方式,支持libunity.so、libmono.so等库文件变动,支持libmain.so的RELEASE小版本改动,不支持Unity大版本(MAJOR和MINOR版本)变动; 接入项目简单,容易修改定制;(本文后面有接入项目说明)
热更新后app执行速度不受影响,不像使用插件化方案后遇到的速度慢和Activity兼容等问题;
这是一个几乎不改变Unity开发流程的方案,不需要引入额外的语言(如lua或js等),也不需要一个额外的中间层解释器(如ILRuntime)、动态加载反射、手工绑定等工作。 - 下载流量小
不需要下载完整的apk文件,而只需要下载已有版本和最新版本之间的差异就可以了;然后在用户本地合成新的apk文件;
这里选择用的ApkDiffPatch方案,可以生成非常小的补丁;比如只是一些简单代码修改,补丁一般在百k级别。 - 运行环境和兼容性
在Unity5.6、Unity2017、Unity2018、Unity2019的多个版本上测试过;
测试过分别使用mono代码后端和il2cpp代码后端;
测试过armeabi-v7a、arm64-v8a和x86的设备;
一般支持Andorid4.1及以上的系统了;但使用Unity5.6或Unity2017和il2cpp代码后端时可能只支持Andorid5及以上,你需要测试;
在发布使用的Unity大版本(MAJOR & MINOR)没有变化(jni库的API不变)和没有新增.so库文件的情况下,一般都可以兼容;
项目的常规.so库可以添加到允许更新的库列表中提前加载从而兼容热更(在HotUnity.java文件中添加,参见接入项目说明);
测试过用相同的Unity大版本新建了一个最简单的app,也可以更新到一个已有的复杂的游戏app;
当然某些涉及权限、特殊第三方业务等是否兼容还需要更多测试。
如何接入你的项目测试
- 导出项目: 将你的Unity项目选择Gradle导出项目,以便修改后交给Android Studio进行打包;
- 修改导出的项目:
将libhotunity.so文件(注意abi路径对应,build项目在project_hook_unity_jni
目录里)复制到项目的jniLibs下的相应子目录中;
将com/github/sisong/HotUnity.java
文件复制到项目源代码的java相应路径中; (可以在这个文件中添加你需要支持热更的.so,这会立即加载可能存在的新版本库)
在项目的UnityPlayerActivity.java文件中import com.github.sisong.HotUnity;
,并且在mUnityPlayer = new UnityPlayer(this);
代码之前添加代码HotUnity.hotUnity(this);
- 如果你需要支持升级发布用的Unity的小版本,那么需要用FixUnityJar程序(代码在
project_fix_unity_jar/fix_unity_jar
路径里)修改导出项目中文件unity-classes.jar,并且将libnull.so文件(build项目在project_fix_unity_jar/null_lib
目录里)复制到项目的jniLibs下的相应子目录中; - 为了兼容Android10安装APK,需要:
在安卓工程的
AndroidManifest.xml
文件的application
节点中添加
<!-- if androidx: provider android:name="androidx.core.content.FileProvider" -->
<provider
android:name="android.support.v4.content.FileProvider" android:authorities="{YourAppPackageName}.fileprovider" android:exported="false" android:grantUriPermissions="true">
<meta-data android:name="android.support.FILE_PROVIDER_PATHS" android:resource="@xml/update_files" />
</provider>
在安卓工程的res
目录创建/xml/update_files.xml
文件,内容为:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<paths xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
<external-path name="external" path="."/>
</paths>
- 用Android Studio打包测试项目(你可以把这个导出、修改、打包的过程在Unity中利用编辑器扩展自动化下来;后续本仓库会更新到Demo中),app在设备上应该能够正常运行; 现在你需要测试热更新到一个新版本;
- 手工热更新测试过程:假设有了修改过的新版本apk命名成update.apk,放置到
getApplicationContext().getFilesDir().getPath()
目录的HotUpdate子目录下(一般设备上路径/data/data/<appid>/files/HotUpdate/
); 将update.apk包中lib/<本测试设备abi>/
中的*.so文件解压后直接放置到HotUpdate/update.apk_lib/
目录下(可以只放置有修改过的.so文件); 重新运行设备上安装的app,你应该可以看到,已经运行的是新版本!
如何在正式app里自动化热更
app热更应该是一个程序自动化的过程,它将代替我们上面的手工测试过程;(本方案提供了一种可选实现路径)
- 假设开发了新版本,我可以用diff工具生成新旧版本之间的补丁;将版本升级信息和补丁文件放到服务器上;
- 客户运行app时检查到升级信息并下载到相应的补丁文件,app用patch算法将本机最新apk和补丁生成新版本apk(即
HotUpdate/update.apk
), 并选择将apk中有修改过的.so文件缓存到HotUpdate/update.apk_lib/
路径;需要“冷”安装时选择不缓存.so文件; - 生成apk间的补丁和在设备上合并,使用了ApkDiffPatch项目; diff程序如果不想自己编译,可以在releases下载到;patch过程需要在用户设备上执行,java中提供了virtualApkPatch()函数,C#中可以使用native的virtual_apk_patch()函数;
- 注意:ApkDiffPatch针对zip进行了特别的优化,一般比bsdiff和HDiffPatch生成更小的补丁,其ZipDiff工具对输入的apk文件有特别的要求,如果apk有v2版及以上签名,那需要用库提供的ApkNormalized工具对apk进行标准化,然后再用AndroidSDK#apksigner对apk重新进行签名;所有对用户发布的apk都需要经过这个处理,这是为了patch时能够原样还原apk;(经过这个处理过的apk,也兼容谷歌Play商店的补丁大小优化方案archive-patcher)
推荐一个多版本更新流程(较复杂的示例,考虑了支持需要重新安装的情况)
v0 -> new install(v0)
v1 -> diff(v0,v1) -> pat01 ; v0: patch(v0,download(pat01)) -> v1 + cache_lib(v1)
( 如果patch时发生错误: download(v1) -> v1 + install(v1) )
v2 -> diff(v0,v2) -> pat02 ; v0: patch(v0,download(pat02)) -> v2 + cache_lib(v2)
diff(v1,v2) -> pat12 ; v1: patch(v1,download(pat12)) -> v2 + cache_lib(v2)
v3 -> (假设放弃了对v0的补丁) ; v0: download(v3) -> v3 + install(v3)
diff(v1,v3) -> pat13 ; v1: patch(v1,download(pat13)) -> v3 + cache_lib(v3)
diff(v2,v3) -> pat23 ; v2: patch(v2,download(pat23)) -> v3 + cache_lib(v3)
if is_need_install(v3,v4):
v4 -> (假设放弃了对v0的补丁) ; v0: download(v4) -> v4 + install(v4)
diff(v1,v4) -> pat14 ; v1: patch(v1,download(pat14)) -> v4 + install(v4)
diff(v2,v4) -> pat24 ; v2: patch(v2,download(pat24)) -> v4 + install(v4)
diff(v3,v4) -> pat34 ; v3: patch(v3,download(pat34)) -> v4 + install(v4)
v5 -> (假设放弃了对v0的补丁) ; v0: download(v5) -> v5 + install(v5)
(假设放弃了对v1的补丁) ; v1: download(v5) -> v5 + install(v5)
diff(v2,v5) -> pat25 ; v2: patch(v2,download(pat25)) -> v5 + install(v5)
diff(v3,v5) -> pat35 ; v3: patch(v3,download(pat35)) -> v5 + install(v5)
diff(v4,v5) -> pat45 ; v4: patch(v4,download(pat45)) -> v5 + cache_lib(v5)
这个新版本和补丁的发布过程,需要自动化:Apk标准化、重新签名、创建补丁、生成配置等。
已知缺点
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Java和Unity之间的API变动后不支持热更,新apk需要安装;一般切换升级Unity大版本后无法热更, 小版本切换可以热更;
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不能随意切换il2cpp与mono代码打包方式,否则无法热更新,apk需要重新安装;
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方案只能支持android,无法应用到iOS上;(PC上Unity开发的app需要支持差异更新可以考虑使用HDiffPatch之类支持目录间diff和patch的方案就可以了)
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diff&patch方案选择了ApkDiffPatch方案,该方案可能不能支持这种情况:apk必须要支持v2版及以上签名发布,但签名权又不在自己手中,而在渠道手中,并且造成了无法进行版本控制和diff的;
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得到的新apk文件和库缓存会长期占用磁盘空间;一个实践方案是:固定Unity版本,初始版本用一个最小化的apk(或者obb分离模式),后续更新后才是完整版本;(另一个可能的改进方案是使用虚拟apk的概念:将没有改变的entry文件利用hook将访问映射到原apk文件里,补丁逻辑也需要另外实现;类似的实现参见UnityAndroidIl2cppPatchDemo)。