如何实现 AI 模型的远程热更新而不重新发布 App?
解读
国内 Android 应用更新 AI 模型时,必须兼顾「合规、性能、稳定」三大维度。合规层面,模型文件 ≥150 MB 即触发应用商店「增量更新审核」或「强制版本升级」;性能层面,低端机 4G 内存极易在后台下载时触发 LMK;稳定层面,模型 ABI 不匹配或 SHA-256 校验失败会直接造成线上 Crash。因此,面试官真正想听的是:在不触碰商店审核红线、不阻断用户主流程、不牺牲推理速度的前提下,如何把「新模型」安全地送进旧 APK 并让它立即生效。回答时要体现「灰度、回滚、加密、差分、并发、功耗」六要素,并给出可落地的国内方案(如托管在阿里云 OSS + CDN 或腾讯 TBS 云存储,配合自家灰度平台)。
知识点
- 模型文件形态:TensorFlow Lite、ONNX、MNN、NCNN、Paddle Lite,区分 float32、int8、fp16 量化版本。
- Android 存储隔离:分区存储(Scoped Storage)+ 沙箱权限,/data/user/0/pkg/files/model 目录无需权限,但 /sdcard 需 SAF 或 MediaStore。
- 差分更新算法:BsDiff + LZMA 在 100 MB 模型上可压缩到 8–12 MB,节省 80% 流量;国内厂商常改用「分块哈希 + 动态字典」进一步降到 5 MB。
- 文件级签名与加密:模型作为私有资产,需先对称加密(AES-GCM-256,密钥存 Keystore+TEE),再用非对称私钥做 RSA-2048 签名,公钥预埋 APK 内。
- 热加载机制:
- TFLite Interpreter 支持 addDelegate(NNAPI/GPU) + 动态指定 modelPath;
- 采用「双缓存」策略:旧模型保持 mmap 直到新模型校验完成,原子 rename 后触发 Interpreter#close(),实现 0 卡顿切换。
- 进程与线程安全:模型下载放在独立 :updater 进程,使用 JobScheduler + 网络约束(Wi-Fi+充电),前台服务 + 低优先级 notification 保活;推理进程通过 ContentProvider+FileObserver 监听模型版本文件变化。
- 灰度与回滚:利用国内第三方灰度平台(如阿里 SLS、腾讯 RDM)下发「模型指纹 + 下载地址」JSON,支持按设备指纹、系统版本、芯片平台维度灰度;若推理耗时上涨 ≥15% 或 Crash 率 ≥0.3%,触发回滚指令,回退到内置模型。
- 合规兜底:若模型更新后 APK 总大小超过商店阈值,可在 build.gradle 中开启
android:extractNativeLibs=false结合 app bundle 动态交付,确保商店侧仍走「补丁」通道而非整包审核。
答案
步骤一:构建阶段
- 将初始模型放入
assets/model/并开启noCompress 'tflite',APK 首次安装时拷贝到/files/model/builtin.tflite,同时生成 SHA-256 指纹写入 SharedPreferences。 - 预埋公钥
model_public_key.der到res/raw,用于验签。
步骤二:云端托管
- 模型文件上传至国内 CDN(阿里云 OSS 开启 HTTPS+Referer 防盗链),同时生成差分包:
bsdiff old.tflite new.tflite patch.tflite,patch 文件再压缩成 patch.lzma。 - 灰度平台下发 JSON:
{ "version":3, "url":"https://cdn.xxx.com/model/patch_v2_v3.lzma", "size":5678901, "sha256":"e3b0c4...", "signature":"BASE64_RSA_SIG" }
步骤三:客户端下载
- JobScheduler 任务在 Wi-Fi+充电时触发,
:updater进程通过DownloadManager.setDestinationUri()写入私有目录/files/model_update/。 - 下载完成先 RSA 验签,再 AES-GCM 解密(密钥从 TEE 取出),接着用
bspatch old.tflite patch.tflite new.tflite合成完整模型,再次计算 SHA-256 与云端比对。
步骤四:原子切换
- 合成成功后把新模型 rename 为
model_v3.tflite,写入版本号 3 到model_version.txt。 - 推理进程通过
FileObserver捕获 close_write 事件,重新实例化 Interpreter:val opt = Interpreter.Options().setNumThreads(4).addDelegate(NNAPIDelegate()) interpreter = Interpreter(loadModelFile("model_v3.tflite"), opt) - 旧模型文件延迟 5 秒删除,确保并发请求完成;若加载失败捕获异常,立即回滚到 builtin.tflite 并上报。
步骤五:灰度监控
- 推理耗时、内存峰值、Crash 率实时写入埋点,5 分钟内超过阈值则调用灰度平台回滚接口,下发「版本号 0」指令,客户端删除新模型并重启 Interpreter。
- 若 24 小时无异常,则把 builtin.tflite 替换为 v3,成为新的基线。
通过以上流程,可在不重新发布 APK 的前提下,完成 AI 模型的远程热更新,且全程加密、可回滚、对用户零感知。
拓展思考
- 超大模型(>500 MB)场景:可采用「子图分片」+「流式下载」方案,首次仅拉取 20 MB 核心子图,剩余部分按需懒加载,边下边推理;需要自定义 TFLite Delegate 拦截子图加载事件。
- 端侧训练更新:若业务需要联邦学习,可在后台采集脱敏数据,用 TensorFlow Lite Model Personalization 在 JNI 层做 1–2 轮微调,再本地生成差分包,避免回传原始数据,符合国内《个人信息保护法》要求。
- 多 ABI 与芯片级优化:同一模型存在 armv7a、armv8、DSP、NPU 四份二进制,需在灰度 JSON 里增加
abi:["arm64-v8a"], dsp:"true"字段,客户端根据Build.SUPPORTED_ABIS与SystemProperties.get("ro.board.platform")动态选择,防止下载错误版本导致闪退。