Android 运行时资源替换----Runtime Resource Overlay

Posted 2021-05-27 新感觉

 

       先抛一个问题：现在有一个第三方应用，没有代码，只有编译好的apk，在不去改动这个apk的前提下，如果想改变这个应用中的一些资源显示效果，比如改变一个button的文字，一个imageview的背景，有没有可能做到？

       我的答案是有可能做到（废话，做不到的话让我怎么往下写(bian))。直接上栗子，拿蘑菇街的应用来开刀。先看下蘑菇街的部分原生效果图。

 

红色框中的文字就是我要改变的地方，接下来放改变后的效果图。

 

注意圈起来的红色部分文字已经改变了，而我并没有去改动mogujie的apk。不要问为啥替换后的文字这么的丧心病狂，我会说我被mogujie伤害过吗？

    上面的这个栗子就引出了我要讲的android 资源替换-----Runtime Resource Overlay(RRO)。RRO是在Android5.0后引入的，它能在 apk 运行时,自动加载需要定制的资源,而不加载原有的资源。mogujie的应用我压根没动，只是当系统在调用mogujie的资源的时候，我给它分配了一个同名的资源，这样系统不会去获取mogujie原生的资源，而获取的是我分配给它的资源。给出了感性的一个解释，下面开始讲解具体的原理，再次之前需要先说明下应用查找资源的过程。

    应用通过 getString/getDrawable去调用某个资源时,会将这个resources ID 作为参数传给 framework 层。同一名称但不同状态的 resources ID 是一样的,比如不同分辨率但名称相同的图片分别被放置在了drawable-hdpi/drawable-ldpi/drawable-mdpi下，但在编译时针对该图片生成的resources ID只有一个。framework 层 查 找 资 源 时会使用这个resources ID , 同时还要使 用 当前 系 统 的configuration(分辨率、语言、横竖屏)。通过 resources ID 和 configuration,系统会找到最匹配的资源(如果没有找到,则使用默认的 ),最后将找到的resources ID返回给 apk。整个过程如下图所示。

 

    结合上图可以看出应用只是负责提供资源IDs,系统层会根据当前的语言，横竖屏，分辨率等状态去取适当的资源ID加载。这种不连续性就提供了资源欺骗的可能，RRO发生在系统层检索资源时，应用层使用资源的接口并没有改变，甚至都不知道还有一个跟它同名的资源存在，因此使用RRO更改应用的资源时无需对原来的应用做任何修改。

     RRO机制的运用是依靠overlay apk实现的，与普通的apk相比它不包含代码，只有资源。一个overlay apk只能替换一个目标apk的资源，但一个目标apk的资源可以被多个overlay apk更改。在使用RRO机制的前提是必须要知道待替换目标apk中的资源名，比如我要替换mogujie在桌面的应用名称，就要知道这个应用名称是在哪个资源文件中写入的，这得依靠反编译知识，这里不详述了，直接给出

有了这个就可以开始尽情的替换了。下面就是我制作的mogujie overlay 的目录结构。

 

其中AndroidManifest.xml中的内容如下：

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.mogujieoverylay">
<overlay android:targetPackage="com.mogujie" android:priority="1"/>
</manifest>
targetPackage的值必须要与mogujie应用的package值一样(反编译可以获取),priority的值是针对一个目标apk的资源可以被多个overlay apk更改"而设置的一个优先级，值越大优先级越高。
替换的几个字串都是放在values目录下的string.xml中

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>
<string name="app_name">唯品会</string>
<string name="host_tab_triple">不买</string>
<string name="host_tab_follow">别逛</string>
<string name="host_tab_msg">拒聊</string>
<string name="host_tab_my">呵呵</string>
</resources>
这个过程的难度在于反编译后，如何正确的猜测出目标apk中资源的名称，只有拿到了正确的资源名才能保证overlay成功。到此打包编译就生成了一个overlay apk。在罗嗦下打包的apk的方法.1在源码环境下使用Android.mk文件然后进行模块化编译，这个是最方便快捷的，我刚才使用的Android.mk内容如下

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE_TAGS := Mogujieoverlay
LOCAL_SRC_FILES := $(call all-java-files-under,res)
LOCAL_SDK_VERSION = current
LOCAL_PACKAGE_NAME := Mogujieoverlay
include $(BUILD_PACKAGE)
2使用aapt命令打包，然后签名，必须要签名，否则打包生成的apk是无法安装的。

打包命令：

aapt p -f -I [ANDROID_SDK_PATH]/android.jar \\
    -S [OVERLAY_PATH]/res \\
    -M [OVERLAY_PATH]/AndroidManifest.xml \\
    -c [PRODUCT_AAPT_CONFIG] \\
    -F [MODULE_NAME]-overlay.apk

签名命令：

java -jar [PATH]/signapk.jar \\
[PATH]/platform.x509.pem \\
[PATH]/platform.pk8 \\
[MODULE_NAME]-overlay.apk [MODULE_NAME]-overlay.apk_signed
    由于RRO是在系统层做的，Android出于安全考虑，要想overlay生效必须将生成的overlay apk放到/system/vendor/overlay目录下才会生效。RRO的应用场景主要是在方案开发时用到，上面的例子只是替换了string资源，实际上RRO能支持除了 layout 和 AndroidManifest 外的所有资源定制，在做ROM定制开发时还是非常有用的。曾经测试报了一个google应用字串太长显示不全的问题，但google 应用压根就没有代码，只有apk，当时就是靠RRO来解决该bug的。RRO剥离了代码和资源的共生关系，在方案开发中可以针对不同的显示需求，打包不同的overlay apk，不用每次更改UI资源都去修改原来的应用。
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