<p>當(dāng)一個app的功能越來越復(fù)雜骡和，代碼量越來越多，也許有一天便會突然遇到下列現(xiàn)象：</p>

1. 生成的apk在2.3以前的機器無法安裝件相，提示INSTALL_FAILED_DEXOPT
2. 方法數(shù)量過多韵卤，編譯時出錯，提示：
   Conversion to Dalvik format failed:Unable to execute dex: method ID not in [0, 0xffff]: 65536

<p>出現(xiàn)這種問題的原因是：</p>

1. Android2.3及以前版本用來執(zhí)行dexopt(用于優(yōu)化dex文件)的內(nèi)存只分配了5M
2. 一個dex文件最多只支持65536個方法着撩。

針對上述問題诅福，也出現(xiàn)了諸多解決方案匾委，使用的最多的是插件化，即將一些獨立的功能做成一個單獨的apk氓润，當(dāng)打開的時候使用DexClassLoader動態(tài)加載赂乐，然后使用反射機制來調(diào)用插件中的類和方法。這固然是一種解決問題的方案：但這種方案存在著以下兩個問題：</p>

1. 插件化只適合一些比較獨立的模塊咖气；
2. 必須通過反射機制去調(diào)用插件的類和方法挨措，因此，必須搭配一套插件框架來配合使用采章；

由于上述問題的存在运嗜，通過不斷研究，便有了dex分包的解決方案悯舟。簡單來說担租，其原理是將編譯好的class文件拆分打包成兩個dex，繞過dex方法數(shù)量的限制以及安裝時的檢查抵怎，在運行時再動態(tài)加載第二個dex文件中奋救。

faceBook曾經(jīng)遇到相似的問題，具體可參考：
https://www.facebook.com/notes/facebook-engineering/under-the-hood-dalvik-patch-for-facebook-for-android/10151345597798920
文中有這么一段話：
However, there was no way we could break our app up this way--too many of our classes are accessed directly by the Android framework. Instead, we needed to inject our secondary dex files directly into the system class loader反惕。
文中說得比較簡單尝艘，我們來完善一下該方案：除了第一個dex文件（即正常apk包唯一包含的Dex文件），其它dex文件都以資源的方式放在安裝包中姿染，并在Application的onCreate回調(diào)中被注入到系統(tǒng)的ClassLoader背亥。因此，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文件中悬赏。

下面通過一個簡單的demo來講述dex分包方案狡汉，該方案分為兩步執(zhí)行：

image

整個demo的目錄結(jié)構(gòu)是這樣，我打算將SecondActivity闽颇，MyContainer以及DropDownView放入第二個dex包中盾戴，其它保留在第一個dex包。

1.編譯時分包

整個編譯流程如下：

image

除了框出來的兩Target兵多，其它都是編譯的標準流程尖啡。而這兩個Target正是我們的分包操作。首先來看看spliteClasses target剩膘。

image

由于我們這里僅僅是一個demo,因此放到第二個包中的文件很少衅斩，就是上面提到的三個文件。分好包之后就要開始生成dex文件怠褐，首先打包第一個dex文件：

由這里將${classes}（該文件夾下都是要打包到第一個dex的文件）打包生成第一個dex矛渴。接著生成第二個dex，并將其打包到資資源文件中：

image

可以看到，此時是將${secclasses}中的文件打包生成dex具温，并將其加入ap文件（打包的資源文件）中蚕涤。到此，分包完畢铣猩，接下來揖铜，便來分析一下如何動態(tài)將第二個dex包注入系統(tǒng)的ClassLoader。

2.將dex分包注入ClassLoader

這里談到注入达皿，就要談到Android的ClassLoader體系天吓。

image

由上圖可以看出，在葉子節(jié)點上峦椰，我們能使用到的是DexClassLoader和PathClassLoader龄寞，通過查閱開發(fā)文檔，我們發(fā)現(xiàn)他們有如下使用場景：

1. 關(guān)于PathClassLoader汤功，文檔中寫到： Android uses this class for its system class loader and for its application class loader(s),
   由此可知物邑，Android應(yīng)用就是用它來加載;
2. DexClass可以加載apk,jar,及dex文件，但PathClassLoader只能加載已安裝到系統(tǒng)中（即/data/app目錄下）的apk文件滔金。

知道了兩者的使用場景色解，下面來分析下具體的加載原理，由上圖可以看到餐茵，兩個葉子節(jié)點的類都繼承BaseDexClassLoader中科阎，而具體的類加載邏輯也在此類中：
BaseDexClassLoader:

@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;  
}  

由上述函數(shù)可知，當(dāng)我們需要加載一個class時忿族，實際是從pathList中去需要的锣笨，查閱源碼，發(fā)現(xiàn)pathList是DexPathList類的一個實例道批。ok错英，接著去分析DexPathList類中的findClass函數(shù)，
DexPathList:

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;  
}  

上述函數(shù)的大致邏輯為：遍歷一個裝在dex文件（每個dex文件實際上是一個DexFile對象）的數(shù)組（Element數(shù)組屹徘，Element是一個內(nèi)部類），然后依次去加載所需要的class文件衅金，直到找到為止噪伊。
看到這里，注入的解決方案也就浮出水面氮唯，假如我們將第二個dex文件放入Element數(shù)組中鉴吹，那么在加載第二個dex包中的類時，應(yīng)該可以直接找到惩琉。
帶著這個假設(shè)豆励，來完善demo。
在我們自定義的BaseApplication的onCreate中，我們執(zhí)行注入操作：

public String inject(String libPath) {  
    boolean hasBaseDexClassLoader = true;  
    try {  
        Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader");  
    } catch (ClassNotFoundException e) {  
        hasBaseDexClassLoader = false;  
    }  
    if (hasBaseDexClassLoader) {  
        PathClassLoader pathClassLoader = (PathClassLoader)sApplication.getClassLoader();  
        DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(libPath, sApplication.getDir("dex", 0).getAbsolutePath(), libPath, sApplication.getClassLoader());  
        try {  
            Object dexElements = combineArray(getDexElements(getPathList(pathClassLoader)), getDexElements(getPathList(dexClassLoader)));  
            Object pathList = getPathList(pathClassLoader);  
            setField(pathList, pathList.getClass(), "dexElements", dexElements);  
            return "SUCCESS";  
        } catch (Throwable e) {  
        e.printStackTrace();  
        return android.util.Log.getStackTraceString(e);  
        }  
    }     
    return "SUCCESS";  
}   

這是注入的關(guān)鍵函數(shù)良蒸，分析一下這個函數(shù)：
參數(shù)libPath是第二個dex包的文件信息（包含完整路徑技扼，我們當(dāng)初將其打包到了assets目錄下），然后將其使用DexClassLoader來加載（這里為什么必須使用DexClassLoader加載嫩痰，回顧以上的使用場景）剿吻，然后通過反射獲取PathClassLoader中的DexPathList中的Element數(shù)組（已加載了第一個dex包，由系統(tǒng)加載）串纺，以及DexClassLoader中的DexPathList中的Element數(shù)組（剛將第二個dex包加載進去）丽旅，將兩個Element數(shù)組合并之后，再將其賦值給PathClassLoader的Element數(shù)組纺棺，到此榄笙，注入完畢。

現(xiàn)在試著啟動app祷蝌，并在TestUrlActivity（在第一個dex包中）中去啟動SecondActivity（在第二個dex包中）茅撞，啟動成功。這種方案是可行杆逗。

但是使用dex分包方案仍然有幾個注意點：</p>

1. 由于第二個dex包是在Application的onCreate中動態(tài)注入的乡翅，如果dex包過大，會使app的啟動速度變慢罪郊，因此蠕蚜，在dex分包過程中一定要注意，第二個dex包不宜過大悔橄。
2. 由于上述第一點的限制靶累，假如我們的app越來越臃腫和龐大，往往會采取dex分包方案和插件化方案配合使用癣疟，將一些非核心獨立功能做成插件加載挣柬，核心功能再分包加載。

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