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架構與限制

本文面向想了解實作細節或疑難排解相容性問題的讀者。完整的藍圖和目標設計見技術方案（中文）。

整體結構

NestSpace 由三部分組成：

  • 應用程式層級容器：在宿主處理程序內載入目標 APK，為目標應用程式提供一套虛擬化的 Android 執行環境。
  • 桌面與空間管理：安裝、多開、資料隔離、圖示整理和系統應用程式選擇。
  • 控制通道：容器內的 Binder UI 控制、本機 AI 助手，以及對外的 MCP Server。

容器不是系統層級虛擬化；它執行在 NestSpace 自己的處理程序裡，透過 ClassLoader、資源、Context 和系統服務代理來模擬目標應用程式需要的環境。

安裝與啟動

安裝

  1. 解析 APK 的 manifest、資源表和簽章。
  2. 驗證套件名稱、簽章一致性、minSdk 和 REQUIRE_SECURE_ENV。
  3. 把 APK 複製到應用程式私有目錄，寫入安裝記錄；split APK 會合併成一份安裝描述。
  4. 為應用程式建立執行個體，執行個體資料目錄依 data/<package>/<instance> 分隔。

啟動

  1. 依 package@instance 從容器處理程序池分配一個槽位處理程序。
  2. 用 DexClassLoader 載入目標程式碼，用 AssetManager 載入目標資源，並建構目標感知的 Context 和 Resources。
  3. 透過反射把目標 Activity attach 到宿主視窗，驅動完整的生命週期。
  4. 目標的 Application 會執行 attachBaseContext 和 onCreate。

隔離方式

  • 每個 package@instance 固定到獨立的 :c1–:c16 宿主處理程序。
  • 執行個體的 files、cache、code_cache、databases、getDir 和 SharedPreferences 使用獨立命名空間。
  • native 程式庫依 ABI 擷取到執行個體目錄，作為 DexClassLoader 的 librarySearchPath；同一執行個體重複使用時先結束舊處理程序，避免同名 .so 的 JNI 全域狀態互相混用。
  • 目標 Java 例外由當機保護層攔截並記錄；native crash 或 System.exit 只影響對應的槽位處理程序。

處理程序池預設自動管理最多 16 個槽位；記憶體緊張時依最近最少使用回收背景容器，前景容器不會被關閉。也可以設定固定槽位上限（1–16）。

虛擬化的系統能力

  • Activity：依 onCreate → onStart → onRestoreInstanceState → onPostCreate → onResume → onPostResume 等完整回呼驅動，支援容器內 Activity 跳轉、返回堆疊、Splash 頁和 startActivityForResult。
  • Service / Provider / Broadcast：目標 Service 由目標 ClassLoader 具現化；Provider 依 authority 路由；manifest 和動態 BroadcastReceiver 支援一般、有序和 sticky 廣播。
  • PackageManager：目標套件的元件、權限、簽章、UID、標籤/圖示、資源和啟動 Intent 由 APK 描述元回答；同空間跨虛擬應用程式的查詢、隱式 Intent 解析也由虛擬索引提供。
  • 通知：套件名稱、tag、channel 和 group 依虛擬套件隔離，small icon 和 PendingIntent 自動改寫為宿主可接受的形式。
  • JobScheduler：容器內傳回本機排程器，目標 JobService 用目標 ClassLoader 驅動，支援延遲、週期、退避和常見限制條件。
  • 權限：checkSelfPermission 等查詢走虛擬授權表；requestPermissions 接入宿主的真實權限申請，結果依套件持久化。
  • GMS：對 IGmsServiceBroker 的 Binder 交易做套件名稱和 AttributionSource 改寫，涵蓋 WebView/Chimera 等常見呼叫路徑。
  • UI 控制：容器處理程序內透過 Binder 觀察 View 樹、點擊、輸入和截圖，並合併目標 Activity 自行建立的 Dialog、底部彈窗等視窗；不依賴無障礙服務。

控制與 Agent

  • 本機 AI 助手：支援 Claude 相容和 OpenAI 相容介面，透過 space_*、ui_*、browser_* 工具操作 virtual-1 空間。
  • 遠端 MCP：內建 Streamable HTTP Server，預設只監聽 127.0.0.1，可明確開啟區域網路監聽；支援多用戶端工作階段、SSE 心跳和 DELETE 工作階段。
  • 外部 MCP 工具：本機助手可以連接外部 MCP Server，工具名稱以 mcp_<id>_ 前綴隔離，不暴露給遠端用戶端。
  • 瀏覽器：內建多分頁 WebView，無頭分頁由 Agent 建立，可被可見瀏覽器接管；下載、上傳和代理與容器工具共用。

已知限制

  • 建議先安裝自己熟悉的 App；遇到相容性問題時更容易判斷是應用程式本身還是容器調適的問題，也方便向專案回報。
  • 相容性取決於目標應用程式的加固、native SDK、動態載入和相依性組合；不是所有應用程式都能直接執行，遇到問題需要逐個調適。
  • 同時執行的容器處理程序最多 16 個，實際數量還受裝置記憶體限制；自動模式下記憶體不足會回收最久未使用的背景容器。
  • Job、Alarm 和廣播橋接只在容器處理程序存活期間有效，處理程序被系統回收後不會由系統喚醒；完整背景保持運作仍需前景服務策略。
  • 跨虛擬應用程式的 startActivity 仍會回退到宿主，目前主要支援查詢和解析層級；跨應用程式 Provider 查詢只支援本套件的 authority。
  • Android 7.x（API 24–25）沒有 ContentResolver.wrap，Provider 虛擬化在該版本上關閉，其餘容器能力仍可用。
  • Google Play services 等獨立處理程序依真實 UID/套件名稱驗證，目前只代理了部分 Binder 介面；不同應用程式可能需要補充調適。
  • 僅含 arm64 原生程式庫的應用程式需要 arm64 裝置；x86_64 模擬器會在啟動前傳回 ABI_MISMATCH。
  • 目標 Activity 的 savedInstanceState 儲存在處理程序內，支援同處理程序重建，但處理程序被終止後不會跨處理程序保留。
  • 合成 UID 只用於應用程式層查詢，系統端仍看到宿主 UID。
  • 無頭啟動依賴懸浮窗權限提供的背景 Activity 啟動豁免；未授權時 space_launch 傳回 LAUNCH_BLOCKED。
  • 區域網路 MCP 使用明文 HTTP + Bearer Token，沒有 TLS，只應在可信網路開啟。
  • 內建瀏覽器代理需要 Android 10+ 且 WebView 支援 PROXY_OVERRIDE，目前不支援需要使用者名稱/密碼的代理。
  • 外部 MCP 用戶端目前只支援 HTTP POST（JSON 或 SSE 回應）和 Bearer Token。
  • AI 助手固定在 virtual-1 空間內操作，不會控制系統全域應用程式。