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架构与限制

本文面向想了解实现细节或排查兼容性问题的读者。完整的路线和目标设计见 技术方案。

整体结构

NestSpace 由三部分组成：

  • 应用级容器：在宿主进程内加载目标 APK，为目标应用提供一套虚拟化的 Android 运行环境。
  • 桌面与空间管理：安装、多开、数据隔离、图标整理和系统应用选择。
  • 控制通道：容器内的 Binder UI 控制、本地 AI 助手，以及对外的 MCP Server。

容器不是系统级虚拟化；它运行在 NestSpace 自己的进程里，通过 ClassLoader、资源、Context 和系统服务代理来模拟目标应用需要的环境。

安装与启动

安装

  1. 解析 APK 的 manifest、资源表和签名。
  2. 校验包名、签名一致性、minSdk 和 REQUIRE_SECURE_ENV。
  3. 把 APK 复制到应用私有目录，写入安装记录；split APK 会合并成一份安装描述。
  4. 为应用创建实例，实例数据目录按 data/<package>/<instance> 分隔。

启动

  1. 按 package@instance 从容器进程池分配一个槽位进程。
  2. 用 DexClassLoader 加载目标代码，用 AssetManager 加载目标资源，并构造目标感知的 Context 和 Resources。
  3. 通过反射把目标 Activity attach 到宿主窗口，驱动完整的生命周期。
  4. 目标的 Application 会执行 attachBaseContext 和 onCreate。

隔离方式

  • 每个 package@instance 固定到独立的 :c1–:c16 宿主进程。
  • 实例的 files、cache、code_cache、databases、getDir 和 SharedPreferences 使用独立命名空间。
  • native 库按 ABI 提取到实例目录，作为 DexClassLoader 的 librarySearchPath；同一实例复用时先结束旧进程，避免同名 .so 的 JNI 全局状态串用。
  • 目标 Java 异常由崩溃保护层拦截并记录；native crash 或 System.exit 只影响对应槽位进程。

进程池默认自动管理最多 16 个槽位；内存紧张时按最近最少使用回收后台容器，前台容器不会被关闭。也可以设置固定槽位上限（1–16）。

虚拟化的系统能力

  • Activity：按 onCreate → onStart → onRestoreInstanceState → onPostCreate → onResume → onPostResume 等完整回调驱动，支持容器内 Activity 跳转、返回栈、Splash 页和 startActivityForResult。
  • Service / Provider / Broadcast：目标 Service 由目标 ClassLoader 实例化；Provider 按 authority 路由；manifest 和动态 BroadcastReceiver 支持普通、有序和 sticky 广播。
  • PackageManager：目标包的组件、权限、签名、UID、标签/图标、资源和启动 Intent 由 APK 描述符回答；同空间跨虚拟应用的查询、隐式 Intent 解析也由虚拟索引提供。
  • 通知：包名、tag、channel 和 group 按虚拟包隔离，small icon 和 PendingIntent 自动改写为宿主可接受的形式。
  • JobScheduler：容器内返回本地调度器，目标 JobService 用目标 ClassLoader 驱动，支持延迟、周期、退避和常见约束。
  • 权限：checkSelfPermission 等查询走虚拟授权表；requestPermissions 接入宿主的真实权限申请，结果按包持久化。
  • GMS：对 IGmsServiceBroker 的 Binder 事务做包名和 AttributionSource 改写，覆盖 WebView/Chimera 等常见调用路径。
  • UI 控制：容器进程内通过 Binder 观察 View 树、点击、输入和截图，并合并目标 Activity 自建的 Dialog、底部弹窗等窗口；不依赖无障碍服务。

控制与 Agent

  • 本地 AI 助手：支持 Claude 兼容和 OpenAI 兼容接口，通过 space_*、ui_*、browser_* 工具操作 virtual-1 空间。
  • 远程 MCP：内置 Streamable HTTP Server，默认只监听 127.0.0.1，可显式开启局域网监听；支持多客户端会话、SSE 心跳和 DELETE 会话。
  • 外部 MCP 工具：本地助手可以连接外部 MCP Server，工具名以 mcp_<id>_ 前缀隔离，不暴露给远程客户端。
  • 浏览器：内置多标签 WebView，无头标签由 Agent 创建，可被可见浏览器接管；下载、上传和代理与容器工具共用。

已知限制

  • 建议先安装自己熟悉的 App；遇到兼容性问题时更容易判断是应用本身还是容器适配的问题，也方便向项目反馈。
  • 兼容性取决于目标应用的加固、native SDK、动态加载和依赖组合；不是所有应用都能直接运行，遇到问题需要逐个适配。
  • 同时运行的容器进程最多 16 个，实际数量还受设备内存限制；自动模式下内存不足会回收最久未使用的后台容器。
  • Job、Alarm 和广播桥接只在容器进程存活期间有效，进程被系统回收后不会由系统唤醒；完整后台保活仍需前台服务策略。
  • 跨虚拟应用的 startActivity 仍会回退到宿主，目前主要支持查询和解析级别；跨应用 Provider 查询只支持本包 authority。
  • Android 7.x（API 24–25）没有 ContentResolver.wrap，Provider 虚拟化在该版本上关闭，其余容器能力仍可用。
  • Google Play services 等独立进程按真实 UID/包名校验，目前只代理了部分 Binder 接口；不同应用可能需要补充适配。
  • 仅含 arm64 原生库的应用需要 arm64 设备；x86_64 模拟器会在启动前返回 ABI_MISMATCH。
  • 目标 Activity 的 savedInstanceState 保存在进程内，支持同进程重建，但进程被杀后不会跨进程保留。
  • 合成 UID 只用于应用层查询，系统侧仍看到宿主 UID。
  • 无头启动依赖悬浮窗权限提供的后台 Activity 启动豁免；未授权时 space_launch 返回 LAUNCH_BLOCKED。
  • 局域网 MCP 使用明文 HTTP + Bearer Token，没有 TLS，只应在可信网络开启。
  • 内置浏览器代理需要 Android 10+ 且 WebView 支持 PROXY_OVERRIDE，暂不支持需要用户名/密码的代理。
  • 外部 MCP 客户端目前只支持 HTTP POST（JSON 或 SSE 响应）和 Bearer Token。
  • AI 助手固定在 virtual-1 空间内操作，不会控制系统全局应用。