【轉(zhuǎn)】Android熱補(bǔ)丁動態(tài)修復(fù)技術(shù)（一）：從Dex分包原理到熱補(bǔ)丁

一群发、參考

博文：安卓App熱補(bǔ)丁動態(tài)修復(fù)技術(shù)介紹——by QQ空間終端開發(fā)團(tuán)隊
博文：Android dex分包方案——by 貓的午后
開源項目：https://github.com/jasonross/Nuwa
開源項目：https://github.com/dodola/HotFix
感謝以上幾位大神分享的技術(shù)知識梭伐！

關(guān)于熱補(bǔ)丁技術(shù)，以上文章已經(jīng)做了很詳細(xì)的描述。但是細(xì)節(jié)上的東西都一帶而過窖杀，這里會做出更為詳細(xì)的說明角骤，更適合初學(xué)者學(xué)習(xí)這門技術(shù)。

二养葵、Dex分包方案的由來

2.1 Dalvik限制

眾所周知征堪，當(dāng)apk解壓后里面是只有一個classes.dex文件的，而這個dex文件里面就包含了我們項目的所有.class文件关拒。

但是當(dāng)一個app功能越來越復(fù)雜佃蚜，可能會出現(xiàn)兩個問題：

編譯失敗，因為一個dvm中存儲方法id用的是short類型着绊，導(dǎo)致dex中方法不能超過65536個
你的apk在android 2.3之前的機(jī)器無法安裝谐算，因為dex文件過大（用來執(zhí)行dexopt的內(nèi)存只分配了5M）

2.2 解決方案

針對上述兩個問題，有人研究出了dex分包方案归露。
原理就是將編譯好的class文件拆分打包成兩個dex洲脂，繞過dex方法數(shù)量的限制以及安裝時的檢查，在運(yùn)行時再動態(tài)加載第二個dex文件中剧包。

除了第一個dex文件（即正常apk包唯一包含的Dex文件）恐锦，其它dex文件都以資源的方式放在安裝包中往果，并在Application的onCreate回調(diào)中被注入到系統(tǒng)的ClassLoader。因此一铅，對于那些在注入之前已經(jīng)引用到的類（以及它們所在的jar）,必須放入第一個Dex文件中陕贮。

三、Dex分包的原理——ClassLoader

接下來我們就來看看馅闽，如何將第二個dex文件注入到系統(tǒng)中飘蚯。

3.1 ClassLoader體系

我們都知道，java執(zhí)行程序的時候是需要先將字節(jié)碼加載到j(luò)vm之后才會被執(zhí)行的福也，而這個過程就是使用到了ClassLoader類加載器局骤。Android也是如此

以下是DVM的ClassLoader體系

查看官方文檔可以知道以下兩點：

1.Android系統(tǒng)是通過PathClassLoader加載系統(tǒng)類和已安裝的應(yīng)用的。

Android uses this class for its system class loader and for its application class loader(s).

2.而DexClassPath則可以從一個jar包或者未安裝的apk中加載dex

A class loader that loads classes from .jar and .apk files containing a classes.dex entry. This can be used to execute code not installed as part of an application.

從這里就可以看出暴凑，動態(tài)加載dex的時候我們應(yīng)該使用DexClassLoader

3.2 ClassLoader源碼分析

源碼可以到這個網(wǎng)站查閱：http://androidxref.com/

DexClassLoader和PathClassLoader都只重寫了BaseDexClassLoader的構(gòu)造而已峦甩，而具體的加載邏輯則在BaseDexClassLoader中。

這部分源碼都很簡單现喳，請務(wù)必看懂

BaseDexClassLoader部分源碼：

public class BaseDexClassLoader extends ClassLoader {
private final DexPathList pathList;

/**
 * Constructs an instance.
 *
 * @param dexPath the list of jar/apk files containing classes and
 * resources, delimited by {@code File.pathSeparator}, which
 * defaults to {@code ":"} on Android
 * @param optimizedDirectory directory where optimized dex files
 * should be written; may be {@code null}
 * @param libraryPath the list of directories containing native
 * libraries, delimited by {@code File.pathSeparator}; may be
 * {@code null}
 * @param parent the parent class loader
 */
public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,
        String libraryPath, ClassLoader parent) {
    super(parent);
    this.pathList = new DexPathList(this, dexPath, libraryPath, optimizedDirectory);
}

@Override
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    List<Throwable> suppressedExceptions = new ArrayList<Throwable>();
    Class c = pathList.findClass(name, suppressedExceptions);
    if (c == null) {
        ClassNotFoundException cnfe = new ClassNotFoundException("Didn't find class \"" + name + "\" on path: " + pathList);
        for (Throwable t : suppressedExceptions) {
            cnfe.addSuppressed(t);
        }
        throw cnfe;
    }
    return c;
}

從源碼得知凯傲，當(dāng)我們需要加載一個class時，實際是從pathList中去找的嗦篱，而pathList則是DexPathList的一個實體冰单。

DexPathList部分源碼：

/package/ final class DexPathList {
private static final String DEX_SUFFIX = ".dex";
private static final String JAR_SUFFIX = ".jar";
private static final String ZIP_SUFFIX = ".zip";
private static final String APK_SUFFIX = ".apk";

/** class definition context */
private final ClassLoader definingContext;

/**
 * List of dex/resource (class path) elements.
 * Should be called pathElements, but the Facebook app uses reflection
 * to modify 'dexElements' (http://b/7726934).
 */
private final Element[] dexElements;

/**
 * Finds the named class in one of the dex files pointed at by
 * this instance. This will find the one in the earliest listed
 * path element. If the class is found but has not yet been
 * defined, then this method will define it in the defining
 * context that this instance was constructed with.
 *
 * @param name of class to find
 * @param suppressed exceptions encountered whilst finding the class
 * @return the named class or {@code null} if the class is not
 * found in any of the dex files
 */
public Class findClass(String name, List<Throwable> suppressed) {
    for (Element element : dexElements) {
        DexFile dex = element.dexFile;

        if (dex != null) {
            Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext, suppressed);
            if (clazz != null) {
                return clazz;
            }
        }
    }
    if (dexElementsSuppressedExceptions != null) {
        suppressed.addAll(Arrays.asList(dexElementsSuppressedExceptions));
    }
    return null;
}

從這段源碼可以看出，dexElements是用來保存dex的數(shù)組灸促，而每個dex文件其實就是DexFile對象诫欠。遍歷dexElements，然后通過DexFile去加載class文件浴栽，加載成功就返回荒叼，否則返回null

通常情況下，dexElements數(shù)組中只會有一個元素典鸡，就是apk安裝包中的classes.dex
而我們則可以通過反射被廓，強(qiáng)行的將一個外部的dex文件添加到此dexElements中，這就是dex的分包原理了萝玷。
這也是熱補(bǔ)丁修復(fù)技術(shù)的原理嫁乘。

四、熱補(bǔ)丁修復(fù)技術(shù)的原理

上面的源碼球碉，我們注意到一點蜓斧，如果兩個dex中存在相同的class文件會怎樣？
先從第一個dex中找汁尺，找到了直接返回法精，遍歷結(jié)束多律。而第二個dex中的class永遠(yuǎn)不會被加載進(jìn)來痴突。
簡而言之搂蜓，兩個dex中存在相同class的情況下，dex1的class會覆蓋dex2的class辽装。
盜一下QQ空間的圖帮碰，如圖：classes1.dex中的Qzone.class并不會被加載

而熱補(bǔ)丁技術(shù)則利用了這一特性，當(dāng)一個app出現(xiàn)bug的時候拾积，我們就可以將出現(xiàn)那個bug的類修復(fù)后殉挽，重新編譯打包成dex，插入到dexElements的前面拓巧，那么出現(xiàn)bug的類就會被覆蓋斯碌，app正常運(yùn)行，這就是熱修復(fù)的原理了肛度。

五傻唾、本章結(jié)束

這章為大家介紹了熱補(bǔ)丁技術(shù)的原理，但是大家可能并不會實際操作承耿。

怎么通過反射將dex插入到elements
怎么講修復(fù)后的類打包成dex