android热加载随记-白红宇

android热加载随记

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发布时间：2019-06-21

本文共 13276 字，大约阅读时间需要 44 分钟。

在我们日常的开发过程中，程序难免会出现BUG，一般有集中处理方式，发布新版本APP让用户来升级，或者打补丁来修复bug

前者本文在这里不错讨论，打补丁升级又分为两种一种是需要重启应用，一种是不需要。不需要的也可以叫他热加载。

首先使用热加载需要了解一些基本常识

1、什么是dex

Dex是Dalvik VM executes的全称，和windows上的exe很像，你项目的源码java文件已被编译成了.dex.

在用ide开发的时候编译发布构建工具（ant,gradle）会调用（aapt）将DEX文件，资源文件以及AndroidManifest.xml文件组合成一个应用程序包（APK）

2、安装apk的过程是怎么样的

复制APK安装包到data/app目录下，解压并扫描安装包，把dex文件(Dalvik字节码)保存到dalvik-cache目录，并data/data目录下创建对应的应用数据目

ODEX是安卓上的应用程序apk中提取出来的可运行文件，即将APK中的classes.dex文件通过dex优化过程将其优化生成一个.dex文件单独存放，原APK中的classes.dex文件会保留

这样做可以加快软件的启动速度，预先提取，减少对RAM的占用，因为没有odex的话，系统要从apk包中提取dex再运行

3、app怎么运行的

简单的概括一下，就是把多个dex文件塞入到app的classloader之中，但是android dex拆包方案中的类是没有重复的，如果classes.dex和classes1.dex中有重复的类，当用到这个重复的类的时候，系统会选择哪个类进行加载呢？

来看看代码

一个ClassLoader可以包含多个dex文件，每个dex文件是一个Element，多个dex文件排列成一个有序的数组dexElements，当找类的时候，会按顺序遍历dex文件，然后从当前遍历的dex文件中找类，如果找类则返回，如果找不到从下一个dex文件继续查找。

理论上，如果在不同的dex中有相同的类存在，那么会优先选择排在前面的dex文件的类，如下图

以上就大致清楚了要做到热加载我们该怎么处理了

下面我们处理一个简单逻辑，用Toast 显示一个除数为零的模拟bug

接着我们创建一个application

package com.example.andfix;import android.app.Application;public class App extends Application{    private static Application _app;    public static Application get()    {        return _app;    }    @Override    public void onCreate() {        _app=this;        super.onCreate();    }        }

在建立一个Activity

package com.example.andfix;import java.io.File;import java.io.IOException;import android.app.Activity;import android.content.Context;import android.os.Build;import android.os.Bundle;import android.os.Environment;import android.view.View;import android.view.View.OnClickListener;import android.widget.Button;import android.widget.Toast;import com.example.andfix.tools.CalcNum;public class MainActivity extends Activity {    Button btnfix;    Button btntest;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        btnfix=(Button)findViewById(R.id.btnfix);        btntest=(Button)findViewById(R.id.btntest);                btntest.setOnClickListener(new OnClickListener() {                        @Override            public void onClick(View arg0) {                new CalcNum(getApplicationContext());            }        });        btnfix.setOnClickListener(new OnClickListener() {                        @Override            public void onClick(View arg0) {                fix();            }        });    }    private void fix()    {        inject();    }                public void inject() {        String sourceFile = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + File.separator                + "classes2.dex";        String targetFile = this.getDir("odex", Context.MODE_PRIVATE).getAbsolutePath() + File.separator                + "classes2.dex";        try {                 FileUtils.copyFile(sourceFile, targetFile);            FixDexUtils.loadFixDex(this.getApplication());        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }                        }

一个工具类

package com.example.andfix;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;public class FileUtils {    public static void copyFile(String sourceFile, String targetFile) throws IOException {        InputStream is = new FileInputStream(sourceFile);        File outFile = new File(targetFile);                if(outFile.exists()){            outFile.delete();        }                OutputStream os = new FileOutputStream(targetFile);        int len = 0;        byte[] buffer = new byte[1024];        while ((len = is.read(buffer)) != -1) {            os.write(buffer, 0, len);        }        os.close();        is.close();    }}

一个热修复逻辑

package com.example.andfix;import java.io.File;import java.lang.reflect.Array;import java.lang.reflect.Field;import java.util.HashSet;import dalvik.system.DexClassLoader;import dalvik.system.PathClassLoader;import android.content.Context;public class FixDexUtils {    private static HashSet
     
       loadedDex = new HashSet
      
       ();    static {        loadedDex.clear();    }    public static void loadFixDex(Context context) {        // 获取到系统的odex 目录        File fileDir = context.getDir("odex", Context.MODE_PRIVATE);        File[] listFiles = fileDir.listFiles();        for (File file : listFiles) {            if (file.getName().endsWith(".dex")) {                // 存储该目录下的.dex文件（补丁）                loadedDex.add(file);            }        }        doDexInject(context, fileDir);    }    private static void doDexInject(Context context, File fileDir) {        // .dex 的加载需要一个临时目录        String optimizeDir = fileDir.getAbsolutePath() + File.separator + "opt_dex";        File fopt = new File(optimizeDir);        if (!fopt.exists())            fopt.mkdirs();        // 根据.dex 文件创建对应的DexClassLoader 类        for (File file : loadedDex) {            DexClassLoader classLoader = new DexClassLoader(file.getAbsolutePath(), fopt.getAbsolutePath(), null,                    context.getClassLoader());            //注入            inject(classLoader, context);        }    }    private static void inject(DexClassLoader classLoader, Context context) {        // 获取到系统的DexClassLoader 类        PathClassLoader pathLoader = (PathClassLoader) context.getClassLoader();        try {            // 分别获取到补丁的dexElements和系统的dexElements            Object dexElements = combineArray(getDexElements(getPathList(classLoader)),                    getDexElements(getPathList(pathLoader)));            // 获取到系统的pathList 对象            Object pathList = getPathList(pathLoader);            // 设置系统的dexElements 的值            setField(pathList, pathList.getClass(), "dexElements", dexElements);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }    /**     * 通过反射设置字段值     */    private static void setField(Object obj, Class
        cl, String field, Object value)            throws NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {        Field localField = cl.getDeclaredField(field);        localField.setAccessible(true);        localField.set(obj, value);    }    /**     * 通过反射获取 BaseDexClassLoader中的PathList对象     */    private static Object getPathList(Object baseDexClassLoader)            throws IllegalArgumentException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {        return getField(baseDexClassLoader, Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader"), "pathList");    }    /**     * 通过反射获取指定字段的值     */    private static Object getField(Object obj, Class
        cl, String field)            throws NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {        Field localField = cl.getDeclaredField(field);        localField.setAccessible(true);        return localField.get(obj);    }    /**     * 通过反射获取DexPathList中dexElements     */    private static Object getDexElements(Object paramObject)            throws IllegalArgumentException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {        return getField(paramObject, paramObject.getClass(), "dexElements");    }    /**     * 合并两个数组     * @param arrayLhs     * @param arrayRhs     * @return     */    private static Object combineArray(Object arrayLhs, Object arrayRhs) {        Class
        localClass = arrayLhs.getClass().getComponentType();        int i = Array.getLength(arrayLhs);        int j = i + Array.getLength(arrayRhs);        Object result = Array.newInstance(localClass, j);        for (int k = 0; k < j; ++k) {            if (k < i) {                Array.set(result, k, Array.get(arrayLhs, k));            } else {                Array.set(result, k, Array.get(arrayRhs, k - i));            }        }        return result;    }}

这样就可以实现热修复了此过程是在eclipse 上完成的

通过ant构建


     
     
         
          
              
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
          
              
                    
                 
            
          
          
              
               
                   
                        
                         
                     
                
               
           
          
          
              
               
                   
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                            
                    
                    
                
           
          
          
              
               
                   
                        
                        
                         
                     
                
           
          
          
              
               
                   
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                
           
          
          
              
               
                   
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                
           
          
          
              
               
                   
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                
           
          
          
              
               
                   
                        
                     
                
           
          
          
              
               
                   
                        
                     
                
           
          
          
              
               
               
               
               
                   
                    
                        
         
                             ${dexfile} is not handle                
                     
                    
                        
         
                              ${dexfile} is handle                
                         
                             
                              
                              
                          
                     
                
               
           
          
          
              
               
                   
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                
           
          
          
              
               
               
       
                    APK is released.path:${signed-apk-path}

主dex文件包含的类说明

com/example/andfix/MainActivity.class

com/example/andfix/App.class

com/example/andfix/FileUtils.class

com/example/andfix/FixDexUtils.class

文档结构如下

实现过程中也有很多坑

比如：

com.android.dx.cf.iface.ParseException: bad class file magic (cafebabe) or version (0034.0000)

解决方法就是降低你的编译版本（jdk）

如果你在过程中遇到其他问题，不要怕麻烦一点一点采坑。走过来就是一种收获

当然本文只是描述热加载的过程和原理

ps：现在这样的框架也有很多

1.DroidPlugin用途：动态加载使用案例：360手机助手GitHub地址：https://github.com/Qihoo360/DroidPluginppt介绍：https://github.com/Qihoo360/DroidPlugin/tree/master/DOCDemo：https://github.com/SpikeKing/wcl-plugin-test-app详解：http://blog.csdn.net/yzzst/article/details/48093567 http://v2ex.com/t/2164942.AndFix用途：热修复GitHub地址：https://github.com/alibaba/AndFix讲解：http://blog.csdn.net/yzzst/article/details/48465031http://blog.csdn.net/qxs965266509/article/details/49816007http://blog.csdn.net/yaya_soft/article/details/504601023.dexposed用途：热修复GitHub地址：https://github.com/alibaba/dexposed讲解：                 http://blog.csdn.net/yzzst/article/details/47954479     http://blog.csdn.net/yzzst/article/details/47659987     http://www.jianshu.com/p/14edcb444c514.Small用途：动态加载GitHub地址：https://github.com/wequick/SmallDemo：https://github.com/cayden/MySmall5. DynamicAPK用途：动态加载、热修复案例：携程GitHub地址：https://github.com/CtripMobile/DynamicAPK详解：http://www.infoq.com/cn/articles/ctrip-android-dynamic-loading6.ClassPatch用途：热修复GitHub地址：https://github.com/Jarlene/ClassPatch详解：http://blog.csdn.net/xwl198937/article/details/498019757.ACDD用途：动态加载GitHub地址：https://github.com/bunnyblue/ACDD8.HotFix用途：热修复GitHub地址：https://github.com/dodola/HotFix该项目是基于QQ空间终端开发团队的技术文章实现的9.Nuwa用途：热修复GitHub地址：https://github.com/jasonross/Nuwa详解：http://www.jianshu.com/p/72c17fb76f21/comments/128004610.DroidFix用途：热修复GitHub地址：https://github.com/bunnyblue/DroidFix详解：http://bunnyblue.github.io/DroidFix/11.AndroidDynamicLoader用途：动态加载GitHub地址：https://github.com/mmin18/AndroidDynamicLoaderDemo：https://github.com/mmin18/AndroidDynamicLoader/raw/master/host.apk

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