Android 热加载

ClassLoader

我们知道Java在运行时加载对应的类是通过ClassLoader来实现的,ClassLoader本身是一个抽象来,Android中使用PathClassLoader类作为Android的默认的类加载器,
PathClassLoader其实实现的就是简单的从文件系统中加载类文件。PathClassLoade本身继承自BaseDexClassLoader,BaseDexClassLoader重写了findClass方法,
该方法是ClassLoader的核心

  1. @Override
  2. protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
  3.     List<Throwable> suppressedExceptions = new ArrayList<Throwable>();
  4.     Class c = pathList.findClass(name, suppressedExceptions);
  5.     if (== null) {
  6.         ClassNotFoundException cnfe = new ClassNotFoundException(“Didn’t find class \”” + name + “\” on path: “ + pathList);
  7.         for (Throwable t : suppressedExceptions) {
  8.             cnfe.addSuppressed(t);
  9.         }
  10.         throw cnfe;
  11.     }
  12.     return c;
  13. }

看源码可知,BaseDexClassLoader将findClass方法委托给了pathList对象的findClass方法,pathList对象是在BaseDexClassLoader的构造函数中new出来的,
它的类型是DexPathList。看下DexPathList.findClass源码是如何做的:

  1. public Class findClass(String name, List<Throwable> suppressed) {
  2.     for (Element element : dexElements) {
  3.         DexFile dex = element.dexFile;
  4.  
  5.         if (dex != null) {
  6.             Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext, suppressed);
  7.             if (clazz != null) {
  8.                 return clazz;
  9.             }
  10.         }
  11.     }
  12.     if (dexElementsSuppressedExceptions != null) {
  13.         suppressed.addAll(Arrays.asList(dexElementsSuppressedExceptions));
  14.     }
  15.     return null;
  16. }

直接就是遍历dexElements列表,然后通过调用element.dexFile对象上的loadClassBinaryName方法来加载类,如果返回值不是null,就表示加载类成功,会将这个Class对象返回。
而dexElements对象是在DexPathList类的构造函数中完成初始化的。

  1. this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory, suppressedExceptions);

makeDexElements所做的事情就是遍历我们传递来的dexPath,然后一次加载每个dex文件。

实现

上面分析了Android中的类的加载的流程,可以看出来DexPathList对象中的dexElements列表是类加载的一个核心,一个类如果能被成功加载,那么它的dex一定
会出现在dexElements所对应的dex文件中,并且dexElements中出现的顺序也很重要,在dexElements前面出现的dex会被优先加载,一旦Class被加载成功,
就会立即返回,也就是说,我们的如果想做hotpatch,一定要保证我们的hotpacth dex文件出现在dexElements列表的前面。

要实现热更新,就需要我们在运行时去更改PathClassLoader.pathList.dexElements,由于这些属性都是private的,因此需要通过反射来修改。另外,构造我们自己的dex文件
所对应的dexElements数组的时候,我们也可以采取一个比较取巧的方式,就是通过构造一个DexClassLoader对象来加载我们的dex文件,并且调用一次dexClassLoader.loadClass(dummyClassName);
方法,这样,dexClassLoader.pathList.dexElements中,就会包含我们的dex,通过把dexClassLoader.pathList.dexElements插入到系统默认的classLoader.pathList.dexElements列表前面,就可以让系统优先加载我们的dex中的类,从而可以实现热更新了。下面展示一部分代码

  1. private static synchronized Boolean injectAboveEqualApiLevel14(
  2.             String dexPath, String defaultDexOptPath, String nativeLibPath, String dummyClassName) {
  3.     Log.i(TAG, “–> injectAboveEqualApiLevel14”);
  4.     PathClassLoader pathClassLoader = (PathClassLoader) DexInjector.class.getClassLoader();
  5.     DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(dexPath, defaultDexOptPath, nativeLibPath, pathClassLoader);
  6.     try {
  7.         dexClassLoader.loadClass(dummyClassName);
  8.         Object dexElements = combineArray(
  9.                 getDexElements(getPathList(pathClassLoader)),
  10.                 getDexElements(getPathList(dexClassLoader)));
  11.  
  12.  
  13.         Object pathList = getPathList(pathClassLoader);
  14.         setField(pathList, pathList.getClass(), “dexElements”, dexElements);
  15.     } catch (Throwable e) {
  16.         e.printStackTrace();
  17.         return false;
  18.     }
  19.     Log.i(TAG, “<– injectAboveEqualApiLevel14 End.”);
  20.     return true;
  21. }

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