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【Android OTA】应用的更新升级

2017/04/22 Android

Android应用经常会内置检测版本更新的功能，在有版本更新的时候，通过下载更新文件进行本地的升级。本文通过实现一个简单的Demo，来介绍App的更新升级方式。提供更新信息的服务器用到了上一篇文章实现的服务器Demo。

App的更新方式主要有两种：

  • 完全更新（Full updates）
  • 增量更新（Incremental updates，也叫差分包升级）

应用更新前

image1

更新完成后

image2

应用比较简单，关键是更新的流程，看背景色既可知更新是否成功。

App实现

文末附Demo完整源码，这里只大概介绍主要的步骤。

主要的界面就是一列表，列表有2个选项

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:id="@+id/activity_main"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
    android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
    android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
    tools:context="com.example.hd.ota.Activity.MainActivity">

    <ListView
        android:id="@+id/list"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content">

    </ListView>
</RelativeLayout>

列表项初始化，点击列表选项做对应的跳转

MainActivity.java

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

    ...

    mListView = (ListView)findViewById(R.id.list);

    mList = new ArrayList<String>();
    mList.add("版本信息");
    mList.add("版本更新");

    ArrayAdapter adapter = new ArrayAdapter(this, android.R.layout.simple_list_item_1, mList);
    mListView.setAdapter(adapter);

    mListView.setOnItemClickListener(new AdapterView.OnItemClickListener() {
        @Override
        public void onItemClick(AdapterView<?> parent, final View view, int position, long id) {
            Intent intent = null;
            switch (position) {
                case 0:
                    intent = InfoActivity.getInfoIntent(getApplicationContext());
                    break;

                case 1:
                    intent = UpdateActivity.getUpdateIntent(getApplicationContext());
                    break;

                default:
            }

            if (intent != null) {
                startActivity(intent);
            }
        }
    });
}

UpdateActivity 为更新升级界面，进入该界面时会自动向服务器进行更新信息的请求，并将请求的结果显示。

image3

新建 AsyncTask<Void, Void, String> 子类 UpdateCheckTask，用来做后台网络请求。

protected String doInBackground(Void... voids) {
    HttpURLConnection uRLConnection = null;
    InputStream is = null;
    BufferedReader buffer = null;
    String result = null;
    String urlStr = Constants.UPDATE_REQUEST_URL + "?" + Constants.APK_VERSION_NAME + "=" + InfoUtils.getVersionName(this.mContext);

    try {
        URL url = new URL(urlStr);
        uRLConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
        uRLConnection.setRequestMethod("GET");

        is = uRLConnection.getInputStream();
        buffer = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
        StringBuilder strBuilder = new StringBuilder();
        String line;
        while ((line = buffer.readLine()) != null) {
            strBuilder.append(line);
        }
        result = strBuilder.toString();
    } catch (Exception e) {
        Log.e(TAG, "http post error");
    } finally {
        ...
    }

    return result;
}

将获取到的服务器返回数据做json解析，并返回给UpdateActivity

protected void onPostExecute(String result) {
    Log.i(TAG, "onPostExecute()");
    UpdateInfo info = parseJson(result);
    if (this.mListener != null) {
        this.mListener.onSuccess(info);
    }
}

parseJson 函数为UpdateCheckTask中实现的解析方法，具体见源码。

UpdateCheckTask在onCreate中调用更新请求

new UpdateCheckTask(UpdateActivity.this, this).execute();

检测到更新后，界面出现下载按钮，点击按钮，下载指定url中的更新文件，显示下载进度条

image4

新建 DownloadService 用来处理下载流程，DownloadService 继承自 IntentService 类

DownloadService 通过指定地址将文件下载到本地

@Override
protected void onHandleIntent(Intent intent) {
	String urlStr = Constants.OTA_SERVER_IP + intent.getStringExtra(Constants.APK_DOWNLOAD_URL);
    String md5 = intent.getStringExtra(Constants.APK_MD5);
    boolean isDiff = intent.getBooleanExtra(Constants.APK_DIFF_UPDATE, false);
    InputStream in = null;
    FileOutputStream out = null;
    try {
        URL url = new URL(urlStr);
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
        
        ...
}

下载过程中将进度以消息的方式通知UpdateActivity以更新进度条

...

int oldProgress = 0;
Intent sendIntent = new Intent(UpdateActivity.SERVICE_RECEIVER);
while ((byteread = in.read(buffer)) != -1) {
    bytesum += byteread;
    out.write(buffer, 0, byteread);

    int progress = (int) (bytesum * 100L / bytetotal);
    // 如果进度与之前进度相等，则不更新，如果更新太频繁，否则会造成界面卡顿
    if (progress != oldProgress) {
        sendIntent.putExtra(Constants.UPDATE_DOWNLOAD_PROGRESS, progress);
        getApplicationContext().sendBroadcast(sendIntent);
    }
    oldProgress = progress;
}

...

UpdateActivity 监听进度消息

mReceiver = new ProgressReceiver();
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
intentFilter.addAction(SERVICE_RECEIVER);
registerReceiver(mReceiver, intentFilter);

UpdateActivity 获取到消息时更新进度条

public class ProgressReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        int progress = intent.getIntExtra(Constants.UPDATE_DOWNLOAD_PROGRESS, 0);
        Log.i(TAG, "progress......" + progress);
        mProgressBar.setProgress(progress);

        if (mProgressBar.getVisibility() != View.VISIBLE) {
            mProgressBar.setVisibility(View.VISIBLE);
            mDownloadBtn.setVisibility(View.GONE);
        }
    }
}

下载完成后安装apk

File apkFile = downloadFile;
installAPk(apkFile);

downloadFile 为下载完成保存到本地的apk文件，installAPk 的具体实现

private void installAPk(File apkFile) {
    Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
    //如果没有设置SDCard写权限，或者没有sdcard,apk文件保存在内存中，需要授予权限才能安装
    try {
        String[] command = {"chmod", "777", apkFile.toString()};
        ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder(command);
        builder.start();
    } catch (IOException ignored) {
    }
    intent.setDataAndType(Uri.fromFile(apkFile), "application/vnd.android.package-archive");

    intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
    startActivity(intent);
}

Android本身自带接口，当打开.apk格式的文件时跳转到安装界面，主要实现为这行代码

intent.setDataAndType(Uri.fromFile(apkFile), "application/vnd.android.package-archive");

安装界面

image5

若安装文件有问题，系统会提示解析错误

image6

完全更新

为了区分完全更新和增量更新，服务器返回的json数据增加一个diffUpdate字段，用来区分文件是.apk文件还是差分包文件

修改服务器的info数据

var info = {
    'url': '/ota_file/update.zip',
    'updateMessage': 'Fix bugs.',
    'versionName': 'v2',
    'md5': '',
    'diffUpdate': true                        
};

完全更新时，diffUpdate 值设为 true url 设置为 /ota_file/update.zip

应用做些修改，修改主界面的背景色，增加一行代码

android:background="@color/colorAccent"

image7

对应的项目版本信息修改

image8

然后运行Android Studio Build Apk，生成的Apk文件在项目目录下

image9

将apk文件拷贝到 ota服务器项目的 ota_file 文件夹下，并修改文件名为 update.zip

然后将修改的代码回退，运行旧的版本，点击版本更新，下载更新文件完成后进行安装

image10

安装完成后，重新打开应用，便可以看到主界面的背景颜色改变了。

增量更新

增量更新的原理，就是将手机上已安装apk与服务器端最新apk进行二进制对比，得到差分包，用户更新程序时，只需要下载差分包，并在本地使用差分包与已安装apk，合成新版apk。

apk文件的差分、合成可以通过开源的二进制比较工具 bsdiff实现。

处理差分包的代码实现

项目中引入第三方动态库 libApkPatchLibrary.so

引入对应的包 com.cundong.utils.PatchUtils

(差分包更新的实现参考了这篇文章，其中也用到了里面的文件)

DownloadService 下载完成时，根据服务器提供的 diffUpdate 字段来判断是否为差分包文件，若是，则将差分包文件与当前的apk合成新的apk，并安装新的apk

安装前合成代码的实现

if (isDiff) {
	 // 增量式升级，先将patch合成新apk
	 String oldApkPath = InfoUtils.getBaseApkPath(getApplicationContext());
	 String newApkName = "update.apk";
	 String newApkPath = dir.getPath() + "/" + newApkName;
	 String patchPath = downloadFile.getPath();
	
	 Log.i(TAG, "MD5:");
	 Log.i(TAG, "old apk md5: " + SignUtils.getMd5ByFile(new File(oldApkPath)));
	 Log.i(TAG, "new apk md5: " + SignUtils.getMd5ByFile(new File(newApkPath)));
	 Log.i(TAG, "patch md5: " + SignUtils.getMd5ByFile(new File(patchPath)));
	
	 Log.i(TAG, "Patch diff...");
	 int patchResult = PatchUtils.patch(oldApkPath, newApkPath, patchPath);
	 if (patchResult == 0) {
	     apkFile = new File(newApkPath);
	 }
}

installAPk(apkFile);

应用当前的apk会保存在系统特定的位置，通过 getBaseApkPath 方法获取路径，方法的具体实现

public static String getBaseApkPath(Context context) {
    String pkName = context.getPackageName();
    try {
        ApplicationInfo appInfo = context.getPackageManager().getApplicationInfo(pkName, 0);
        String path = appInfo.sourceDir;
        return path;
    } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {

    }

    return null;
}

PatchUtils.patch 方法将旧apk文件与差分包文件合成新apk，并保存到newApkPath路径下。

然后和完全更新的方式一样，通过 installAPk(apkFile); 安装更新。

生成差分包文件

首先安装差分包生成工具，下载地址为http://www.daemonology.net/bsdiff/

安装完成后，试着在命令行敲 bsdiff 命令

bsdiff
bsdiff: usage: bsdiff oldfile newfile patchfile

可看到该命令接收3个参数，依次为旧的文件、新的文件、生成的差分包文件

和之前Build Apk方式一样，先将未修改前的应用编一个apk文件，命名为old.apk

然后修改应用的背景色和版本信息，重新编一个apk文件，命名为new.apk

将新旧两个apk文件拷贝到同一目录下，命令行cd到当前目录下，运行命令

old.apk new.apk patch.zip

完成后可看到在当前目录下生成了新文件 patch.zip，将patch.zip拷贝到服务器的ota_file文件夹下

服务器返回的信息做对应修改

var info = {
    'url': '/ota_file/patch.zip',
    'updateMessage': 'Fix bugs.',
    'versionName': 'v2',
    'md5': '',
    'diffUpdate': true                        
};

diffUpdate 改为 true，url 改为差分包文件

运行

之前的运行都是通过Android Studio直接连手机真机跑起来的，但是调试差分包升级时需要注意，差分包必须保证本地应用的apk文件与生成差分包时的old.apk文件完全一致，否则合成新的apk会失败。

而每次通过Android Studio连接手机编起来的应用所生成的apk文件都是不一样的，虽然代码一模一样。

为了测试差分包，手机必须通过旧的apk来安装并运行应用

用 adb 命令安装

adb install -r old.apk

结果打印

[100%] /data/local/tmp/old.apk
pkg: /data/local/tmp/old.apk
Success

安装完成后运行，和之前一样操作的流程。

end。

其他

实际生产中的升级过程还会涉及到很多逻辑处理细节，比如下载完成之后的MD5校验，下载前判断本地是否存在更新文件等，但基本的更新方式和流程如上所示。

Demo附完整源码，源码里还附了一些工具类处理一些细节。

运行时只需按照文章之前所示，修改服务器信息即可进行相应的升级方式。

Demo源码地址

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