一、简述


热修复无疑是这2年较火的新技术,是作为安卓工程师必学的技能之一。在热修复出现之前,一个已经上线的app中如果出现了bug,即使是一个非常小的bug,不及时更新的话有可能存在风险,若要及时更新就得将app重新打包发布到应用市场后,让用户再一次下载,这样就大大降低了用户体验,当热修复出现之后,这样的问题就不再是问题了。


目前较火的热修复方案大致分为两派,分别是:


    阿里系:DeXposed、andfix:从底层二进制入手(c语言)。

    腾讯系:tinker:从java加载机制入手。


本篇的主题并非讲述上面两种方案的使用,而是基于java加载机制,来研究热修复的原理与实现。(类似tinker,当然tinker没这么简单)

二、Android中如何动态修复bug


关于bug的概念自己百度百科吧,我认为的bug一般有2种(可能不太准确):


    代码功能不符合项目预期,即代码逻辑有问题。

    程序代码不够健壮导致App运行时崩溃。


这两种情况一般是一个或多个class出现了问题,在一个理想的状态下,我们只需将修复好的这些个class更新到用户手机上的app中就可以修复这些bug了。但说着简单,要怎么才能动态更新这些class呢?其实,不管是哪种热修复方案,肯定是如下几个步骤:


    下发补丁(内含修复好的class)到用户手机,即让app从服务器上下载(网络传输)

    app通过“某种方式”,使补丁中的class被app调用(本地更新)


这里的“某种方式”,对本篇而言,就是使用Android的类加载器,通过类加载器加载这些修复好的class,覆盖对应有问题的class,理论上就能修复bug了。所以,下面就先来了解和分析Android中的类加载器吧。

三、Android中的类加载器


Android跟java有很大的渊源,基于jvm的java应用是通过ClassLoader来加载应用中的class的,但我们知道Android对jvm优化过,使用的是dalvik,且class文件会被打包进一个dex文件中,底层虚拟机有所不同,那么它们的类加载器当然也是会有所区别,在Android中,要加载dex文件中的class文件就需要用到 PathClassLoader 或 DexClassLoader 这两个Android专用的类加载器。

1、源码查看


一般的源码在Android Studio中可以查到,但 PathClassLoader 和 DexClassLoader 的源码是属于系统级源码,所以无法在Android Studio中直接查看。不过,有两种方式可以在外部进行查看:第一种是通过下载Android镜像源码的方式进行查看,但一般镜像源码体积较大,不好下载,而且就只是为了看3、4个文件的源码动不动就下载3、4个g的源码,确实不太明智,所以我们一般采用第二种方式:到androidxref.com这个网站上直接查看,下面会列出之后要分析的几个类的源码地址,供看客们方便浏览。


以下是Android 5.0中的部分源码:


    PathClassLoader.java

    DexClassLoader.java

    BaseDexClassLoader.java

    DexPathList.java


2、PathClassLoader与DexClassLoader的区别

1)使用场景


    PathClassLoader:只能加载已经安装到Android系统中的apk文件(/data/app目录),是Android默认使用的类加载器。

    DexClassLoader:可以加载任意目录下的dex/jar/apk/zip文件,比PathClassLoader更灵活,是实现热修复的重点。


2)代码差异


因为PathClassLoader与DexClassLoader的源码都很简单,我就直接将它们的全部源码复制过来了:


// PathClassLoader

public class PathClassLoader extends BaseDexClassLoader {

    public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent) {

        super(dexPath, null, null, parent);

    }


    public PathClassLoader(String dexPath, String librarySearchPath, ClassLoader parent) {

        super(dexPath, null, librarySearchPath, parent);

    }

}


// DexClassLoader

public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {

    public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory,

            String librarySearchPath, ClassLoader parent) {

        super(dexPath, new File(optimizedDirectory), librarySearchPath, parent);

    }

}


 


通过比对,可以得出2个结论:


    PathClassLoader与DexClassLoader都继承于BaseDexClassLoader。

    PathClassLoader与DexClassLoader在构造函数中都调用了父类的构造函数,但DexClassLoader多传了一个optimizedDirectory。

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_加载

3、BaseDexClassLoader


通过观察PathClassLoader与DexClassLoader的源码我们就可以确定,真正有意义的处理逻辑肯定在BaseDexClassLoader中,所以下面着重分析BaseDexClassLoader源码。

1)构造函数


先来看看BaseDexClassLoader的构造函数都做了什么:


public class BaseDexClassLoader extends ClassLoader {

    ...

    public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent){

        super(parent);

        this.pathList = new DexPathList(this, dexPath, libraryPath, optimizedDirectory);

    }

    ...

}


 


    dexPath:要加载的程序文件(一般是dex文件,也可以是jar/apk/zip文件)所在目录。

    optimizedDirectory:dex文件的输出目录(因为在加载jar/apk/zip等压缩格式的程序文件时会解压出其中的dex文件,该目录就是专门用于存放这些被解压出来的dex文件的)。

    libraryPath:加载程序文件时需要用到的库路径。

    parent:父加载器


*tip:上面说到的”程序文件”这个概念是我自己定义的,因为从一个完整App的角度来说,程序文件指定的就是apk包中的classes.dex文件;但从热修复的角度来看,程序文件指的是补丁。


    因为PathClassLoader只会加载已安装包中的dex文件,而DexClassLoader不仅仅可以加载dex文件,还可以加载jar、apk、zip文件中的dex,我们知道jar、apk、zip其实就是一些压缩格式,要拿到压缩包里面的dex文件就需要解压,所以,DexClassLoader在调用父类构造函数时会指定一个解压的目录。


    不过,从Android 8.0开始,BaseDexClassLoader的构造函数逻辑发生了变化,optimizedDirectory过时,不再生效,详情可查看Android 8.0的BaseDexClassLoader.java源码


2)获取class


类加载器肯定会提供有一个方法来供外界找到它所加载到的class,该方法就是findClass(),不过在PathClassLoader和DexClassLoader源码中都没有重写父类的findClass()方法,但它们的父类BaseDexClassLoader就有重写findClass(),所以来看看BaseDexClassLoader的findClass()方法都做了哪些操作,代码如下:


private final DexPathList pathList;


@Override

protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {

    List<Throwable> suppressedExceptions = new ArrayList<Throwable>();

    // 实质是通过pathList的对象findClass()方法来获取class

    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;

}


  


可以看到,BaseDexClassLoader的findClass()方法实际上是通过DexPathList对象(pathList)的findClass()方法来获取class的,而这个DexPathList对象恰好在之前的BaseDexClassLoader构造函数中就已经被创建好了。所以,下面就来看看DexPathList类中都做了什么。

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_类加载机制_02

4、DexPathList


在分析一个代码量较多的源码之前,我们要明确要从这段源码中要知道些什么?这样才不会在“码海”中迷失方向,我自己就定了2个小目标,分别是:


    DexPathList的构造函数做了什么事?

    DexPathList的findClass()方法是怎么获取class的?


    为什么是这2个目标?因为在BaseDexClassLoader的源码中主要就用到了DexPathList的构造函数和findClass()方法。


1)构造函数


private final Element[] dexElements;


public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,

        String libraryPath, File optimizedDirectory) {

    ...

    this.definingContext = definingContext;

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

    ...

}


  


这个构造函数中,保存了当前的类加载器definingContext,并调用了makeDexElements()得到Element集合。


    通过对splitDexPath(dexPath)的源码追溯,发现该方法的作用其实就是将dexPath目录下的所有程序文件转变成一个File集合。而且还发现,dexPath是一个用冒号(”:”)作为分隔符把多个程序文件目录拼接起来的字符串(如:/data/dexdir1:/data/dexdir2:…)。


那接下来无疑是分析makeDexElements()方法了,因为这部分代码比较长,我就贴出关键代码,并以注释的方式进行分析:


private static Element[] makeDexElements(ArrayList<File> files, File optimizedDirectory, ArrayList<IOException> suppressedExceptions) {

    // 1.创建Element集合

    ArrayList<Element> elements = new ArrayList<Element>();

    // 2.遍历所有dex文件(也可能是jar、apk或zip文件)

    for (File file : files) {

        ZipFile zip = null;

        DexFile dex = null;

        String name = file.getName();

        ...

        // 如果是dex文件

        if (name.endsWith(DEX_SUFFIX)) {

            dex = loadDexFile(file, optimizedDirectory);


        // 如果是apk、jar、zip文件(这部分在不同的Android版本中,处理方式有细微差别)

        } else {

            zip = file;

            dex = loadDexFile(file, optimizedDirectory);

        }

        ...

        // 3.将dex文件或压缩文件包装成Element对象,并添加到Element集合中

        if ((zip != null) || (dex != null)) {

            elements.add(new Element(file, false, zip, dex));

        }

    }

    // 4.将Element集合转成Element数组返回

    return elements.toArray(new Element[elements.size()]);

}




在这个方法中,看到了一些眉目,总体来说,DexPathList的构造函数是将一个个的程序文件(可能是dex、apk、jar、zip)封装成一个个Element对象,最后添加到Element集合中。


    其实,Android的类加载器(不管是PathClassLoader,还是DexClassLoader),它们最后只认dex文件,而loadDexFile()是加载dex文件的核心方法,可以从jar、apk、zip中提取出dex,但这里先不分析了,因为第1个目标已经完成,等到后面再来分析吧。


2)findClass()


再来看DexPathList的findClass()方法:


public Class findClass(String name, List<Throwable> suppressed) {

    for (Element element : dexElements) {

        // 遍历出一个dex文件

        DexFile dex = element.dexFile;


        if (dex != null) {

            // 在dex文件中查找类名与name相同的类

            Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext, suppressed);

            if (clazz != null) {

                return clazz;

            }

        }

    }

    if (dexElementsSuppressedExceptions != null) {

        suppressed.addAll(Arrays.asList(dexElementsSuppressedExceptions));

    }

    return null;

}


  


结合DexPathList的构造函数,其实DexPathList的findClass()方法很简单,就只是对Element数组进行遍历,一旦找到类名与name相同的类时,就直接返回这个class,找不到则返回null。


    为什么是调用DexFile的loadClassBinaryName()方法来加载class?这是因为一个Element对象对应一个dex文件,而一个dex文件则包含多个class。也就是说Element数组中存放的是一个个的dex文件,而不是class文件!!!这可以从Element这个类的源码和dex文件的内部结构看出。

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_jar_03

四、热修复的实现原理


  终于进入主题了,经过对PathClassLoader、DexClassLoader、BaseDexClassLoader、DexPathList的分析,我们知道,安卓的类加载器在加载一个类时会先从自身DexPathList对象中的Element数组中获取(Element[] dexElements)到对应的类,之后再加载。采用的是数组遍历的方式,不过注意,遍历出来的是一个个的dex文件。


  在for循环中,首先遍历出来的是dex文件,然后再是从dex文件中获取class,所以,我们只要让修复好的class打包成一个dex文件,放于Element数组的第一个元素,这样就能保证获取到的class是最新修复好的class了(当然,有bug的class也是存在的,不过是放在了Element数组的最后一个元素中,所以没有机会被拿到而已)。

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_类加载机制_04

五、热修复的简单实现


通过前面的一堆理论之后,是时候实践一把了。

1、得到dex格式补丁

1)修复好有问题的java文件


这一步根据bug的实际情况修改代码即可。

2)将java文件编译成class文件

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_jar_05

在修复bug之后,可以使用Android Studio的Rebuild Project功能将代码进行编译,然后从build目录下找到对应的class文件。


将修复好的class文件复制到其他地方,例如桌面上的dex文件夹中。需要注意的是,在复制这个class文件时,需要把它所在的完整包目录一起复制。假设上图中修复好的class文件是SimpleHotFixBugTest.class,则到时复制出来的目录结构是:

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_sed_06

3)将class文件打包成dex文件

a. dx指令程序


要将class文件打包成dex文件,就需要用到dx指令,这个dx指令类似于java指令。我们知道,java的指令有javac、jar等等,之所以可以使用这类指令,是因为我们有安装过jdk,jdk为我们提供了java指令,相同的,dx指令也需要有程序来提供,它就在Android SDK的build-tools目录下各个Android版本目录之中。

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_类加载机制_07

b. dx指令的使用


dx指令的使用跟java指令的使用条件一样,有2种选择:


    配置环境变量(添加到classpath),然后命令行窗口(终端)可以在任意位置使用。

    不配环境变量,直接在build-tools/安卓版本 目录下使用命令行窗口(终端)使用。


第一种方式参考java环境变量配置即可,这里我选用第二种方式。下面我们需要用到的命令是:


dx –dex –output=dex文件完整路径 (空格) 要打包的完整class文件所在目录,如:


    dx –dex –output=C:\Users\Administrator\Desktop\dex\classes2.dex C:\Users\Administrator\Desktop\dex


具体操作看下图:

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_jar_08

    在文件夹目录的空白处,按住shift+鼠标右击,可出现“在此处打开命令行窗口”。


2、加载dex格式补丁


根据原理,可以做一个简单的工具类:


/**

 * @创建者 CSDN_LQR

 * @描述 热修复工具(只认后缀是dex、apk、jar、zip的补丁)

 */

public class FixDexUtils {


    private static final String DEX_SUFFIX = ".dex";

    private static final String APK_SUFFIX = ".apk";

    private static final String JAR_SUFFIX = ".jar";

    private static final String ZIP_SUFFIX = ".zip";

    public static final String DEX_DIR = "odex";

    private static final String OPTIMIZE_DEX_DIR = "optimize_dex";

    private static HashSet<File> loadedDex = new HashSet<>();


    static {

        loadedDex.clear();

    }


    /**

     * 加载补丁,使用默认目录:data/data/包名/files/odex

     *

     * @param context

     */

    public static void loadFixedDex(Context context) {

        loadFixedDex(context, null);

    }


    /**

     * 加载补丁

     *

     * @param context       上下文

     * @param patchFilesDir 补丁所在目录

     */

    public static void loadFixedDex(Context context, File patchFilesDir) {

        if (context == null) {

            return;

        }

        // 遍历所有的修复dex

        File fileDir = patchFilesDir != null ? patchFilesDir : new File(context.getFilesDir(), DEX_DIR);// data/data/包名/files/odex(这个可以任意位置)

        File[] listFiles = fileDir.listFiles();

        for (File file : listFiles) {

            if (file.getName().startsWith("classes") &&

                    (file.getName().endsWith(DEX_SUFFIX)

                            || file.getName().endsWith(APK_SUFFIX)

                            || file.getName().endsWith(JAR_SUFFIX)

                            || file.getName().endsWith(ZIP_SUFFIX))) {

                loadedDex.add(file);// 存入集合

            }

        }

        // dex合并之前的dex

        doDexInject(context, loadedDex);

    }


    private static void doDexInject(Context appContext, HashSet<File> loadedDex) {

        String optimizeDir = appContext.getFilesDir().getAbsolutePath() + File.separator + OPTIMIZE_DEX_DIR;// data/data/包名/files/optimize_dex(这个必须是自己程序下的目录)

        File fopt = new File(optimizeDir);

        if (!fopt.exists()) {

            fopt.mkdirs();

        }

        try {

            // 1.加载应用程序的dex

            PathClassLoader pathLoader = (PathClassLoader) appContext.getClassLoader();

            for (File dex : loadedDex) {

                // 2.加载指定的修复的dex文件

                DexClassLoader dexLoader = new DexClassLoader(

                        dex.getAbsolutePath(),// 修复好的dex(补丁)所在目录

                        fopt.getAbsolutePath(),// 存放dex的解压目录(用于jar、zip、apk格式的补丁)

                        null,// 加载dex时需要的库

                        pathLoader// 父类加载器

                );

                // 3.合并

                Object dexPathList = getPathList(dexLoader);

                Object pathPathList = getPathList(pathLoader);

                Object leftDexElements = getDexElements(dexPathList);

                Object rightDexElements = getDexElements(pathPathList);

                // 合并完成

                Object dexElements = combineArray(leftDexElements, rightDexElements);

                // 重写给PathList里面的Element[] dexElements;赋值

                Object pathList = getPathList(pathLoader);// 一定要重新获取,不要用pathPathList,会报错

                setField(pathList, pathList.getClass(), "dexElements", dexElements);

            }

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }


    /**

     * 反射给对象中的属性重新赋值

     */

    private static void setField(Object obj, Class<?> cl, String field, Object value) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {

        Field declaredField = cl.getDeclaredField(field);

        declaredField.setAccessible(true);

        declaredField.set(obj, value);

    }


    /**

     * 反射得到对象中的属性值

     */

    private static Object getField(Object obj, Class<?> cl, String field) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {

        Field localField = cl.getDeclaredField(field);

        localField.setAccessible(true);

        return localField.get(obj);

    }



    /**

     * 反射得到类加载器中的pathList对象

     */

    private static Object getPathList(Object baseDexClassLoader) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {

        return getField(baseDexClassLoader, Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader"), "pathList");

    }


    /**

     * 反射得到pathList中的dexElements

     */

    private static Object getDexElements(Object pathList) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {

        return getField(pathList, pathList.getClass(), "dexElements");

    }


    /**

     * 数组合并

     */

    private static Object combineArray(Object arrayLhs, Object arrayRhs) {

        Class<?> componentType = arrayLhs.getClass().getComponentType();

        int i = Array.getLength(arrayLhs);// 得到左数组长度(补丁数组)

        int j = Array.getLength(arrayRhs);// 得到原dex数组长度

        int k = i + j;// 得到总数组长度(补丁数组+原dex数组)

        Object result = Array.newInstance(componentType, k);// 创建一个类型为componentType,长度为k的新数组

        System.arraycopy(arrayLhs, 0, result, 0, i);

        System.arraycopy(arrayRhs, 0, result, i, j);

        return result;

    }

}


  


代码虽然较长,但注释写得很清楚,请仔细看,这里要说两点:

1)Class ref in pre-verified class resolved to unexpected implementation


经反馈,这个是大家遇到的最多的一个问题,这里我把注意事项和我的解决方法写清楚:

a.FixDexUtils


// 合并完成

Object dexElements = combineArray(leftDexElements, rightDexElements);

// 重写给PathList里面的Element[] dexElements;赋值

Object pathList = getPathList(pathLoader);// 一定要重新获取,不要用pathPathList,会报错

setField(pathList, pathList.getClass(), "dexElements", dexElements);


 


在合并守Element数组后,一定要再重新获取一遍App中的原有的pathList,不要复用前面的pathPathList,绝对会报错(Class ref in pre-verified class resolved to unexpected implementation)。

b.Instant Run


Android Studio的Instant Run功能也是用到了热修复的原理,在重新安装app时并不会完整安装,只会动态修改有更新的class部分,它会影响到测试结果,在跟着本文做试验的同学请确保Instant Run已经关闭。

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_加载_09

c.模拟器


我在测试的过程中,使用的是Genymotion,发现Android 4.4的模拟器一直无法打上补丁,但是Android 5.0的模拟器却可以,真机测试也没问题,所以建议不要使用Android 5.0以下的模拟器来测试,强烈建议用真机测试!!

2)dexPath与optimizedDirectory的目录问题


DexClassLoader dexLoader = new DexClassLoader(

        dex.getAbsolutePath(),// 修复好的dex(补丁)所在目录

        fopt.getAbsolutePath(),// 存放dex的解压目录(用于jar、zip、apk格式的补丁)

        null,// 加载dex时需要的库

        pathLoader// 父类加载器


  


上面的代码是创建一个DexClassLoader对象,其中第1个和第2个参数有个细节需要注意:


    参数1是dexPath,指的是补丁所有目录,可以是多个目录(用冒号拼接),而且可以是任意目录,比如说SD卡。

    参数2是optimizedDirectory,就是存放从压缩包时解压出来的dex文件的目录,但不能是任意目录,它必须是程序所属的目录才行,比如:data/data/包名/xxx。


如果你把optimizedDirectory指定成SD卡目录,则会报如下错误:

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_android_10

    java.lang.IllegalArgumentException: Optimized data directory /storage/emulated/0/opt_dex is not owned by the current user. Shared storage cannot protect your application from code injection attacks.


意思是说SD卡目录不属于当前用户。此外,这里再校正之前的一个小问题,optimizedDirectory不仅仅存放从压缩包出来的dex文件,如果补丁文件就是一个dex文件,那么它也会将这个补丁文件复制到optimizedDirectory目录下。

3、加载jar、apk、zip格式补丁


前面已经说了很多次DexClassLoader可以加载jar、apk、zip格式补丁文件了,那这类格式的补丁文件有什么要求吗?

答案是:这类压缩包中必须放着一个dex文件,而且对名字有要求,必须是classes.dex。Why?这就需要分析DexPathList类中的loadDexFile()方法了。


private static DexFile loadDexFile(File file, File optimizedDirectory)

        throws IOException {

    // 如果optimizedDirectory为null,其实就是PathClassLoader加载dex文件的处理方式

    if (optimizedDirectory == null) {

        return new DexFile(file);

    }

    // 如果optimizedDirectory不是null,这就是DexClassLoader加载dex文件的处理方式了,重点看这个

    else {

        String optimizedPath = optimizedPathFor(file, optimizedDirectory);

        return DexFile.loadDex(file.getPath(), optimizedPath, 0);

    }

}


 


    参数一file,可能是dex文件,也可能是jar、apk、zip文件。


从上面的源码中,不难看出else分支才是DexClassLoader加载dex文件的处理方式,它调用的是optimizedPathFor()方法拿到之后dex文件在optimizedDirectory目录下的全路径:


private static String optimizedPathFor(File path, File optimizedDirectory) {

    String fileName = path.getName();

    if (!fileName.endsWith(DEX_SUFFIX)) {

        int lastDot = fileName.lastIndexOf(".");

        // 如果补丁没有后缀,就给它加一个".dex"后缀

        if (lastDot < 0) {

            fileName += DEX_SUFFIX;

        }

        // 不管补丁后缀是dex、jar、apk还是zip,最终放到optimizedDirectory目录下的一定是dex文件

        else {

            StringBuilder sb = new StringBuilder(lastDot + 4);

            sb.append(fileName, 0, lastDot);

            sb.append(DEX_SUFFIX);

            fileName = sb.toString();

        }

    }


    File result = new File(optimizedDirectory, fileName);

    return result.getPath();

}


 


前面已经说过了,Android的类加载器最终只认dex文件,即使补丁是jar、apk、zip等压缩文件,它也会把其中的dex文件解压出来,所以该方法得到的文件名一定是以dex结尾的。好了,这个optimizedPathFor()方法并不是重点,回头看loadDexFile()中的else分支还有一个DexFile.loadDex()方法,这个方法就相当重要了。


static public DexFile loadDex(String sourcePathName, String outputPathName, int flags) throws IOException {

    return new DexFile(sourcePathName, outputPathName, flags);

}


 


这个方法中就调用了一下自己的构造函数,并传入各个参数,接着来看看DexFile的构造函数:


/**

 * Open a DEX file, specifying the file in which the optimized DEX

 * data should be written.  If the optimized form exists and appears

 * to be current, it will be used; if not, the VM will attempt to

 * regenerate it.

 *

 * This is intended for use by applications that wish to download

 * and execute DEX files outside the usual application installation

 * mechanism.  This function should not be called directly by an

 * application; instead, use a class loader such as

 * dalvik.system.DexClassLoader.

 *

 * @param sourcePathName

 *  Jar or APK file with "classes.dex".  (May expand this to include

 *  "raw DEX" in the future.)

 * @param outputPathName

 *  File that will hold the optimized form of the DEX data.

 * @param flags

 *  Enable optional features.  (Currently none defined.)

 * @return

 *  A new or previously-opened DexFile.

 * @throws IOException

 *  If unable to open the source or output file.

 */

private DexFile(String sourceName, String outputName, int flags) throws IOException {

    if (outputName != null) {

        try {

            String parent = new File(outputName).getParent();

            if (Libcore.os.getuid() != Libcore.os.stat(parent).st_uid) {

                throw new IllegalArgumentException("Optimized data directory " + parent

                        + " is not owned by the current user. Shared storage cannot protect"

                        + " your application from code injection attacks.");

            }

        } catch (ErrnoException ignored) {

            // assume we'll fail with a more contextual error later

        }

    }


    mCookie = openDexFile(sourceName, outputName, flags);

    mFileName = sourceName;

    guard.open("close");

    //System.out.println("DEX FILE cookie is " + mCookie + " sourceName=" + sourceName + " outputName=" + outputName);

}


  


奇怪吗,这次我没有把构造函数的注释去掉,原因是在它的注释中就已经有我们想要的答案了:


@param sourcePathName Jar or APK file with "classes.dex".  (May expand this to include "raw DEX" in the future.)



这名注释的意思就是说,jar或apk格式的补丁文件中需要有一个classes.dex。至此,对于压缩格式的补丁文件的要求就弄明白了。那么接下来就只需要生成这几种格式的补丁试一试就好了。制作这类压缩文件也很简单,直接用压缩软件压缩成zip文件,然后改下后缀就可以。

六、测试


这部分其实本不想写的,因为比较简单,但想了想不写又觉得不完整,那接下来就来测试一波吧。

1、代码

1)Activity


布局文件就俩按钮,很简单就不贴布局文件代码了,看这两个按钮的点击事件就行。


public class SimpleHotFixActivity extends AppCompatActivity {


    @Override

    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_simple_hot_fix);

    }


    // “修复”按钮的点击事件

    public void fix(View view) {

        FixDexUtils.loadFixedDex(this, Environment.getExternalStorageDirectory());

    }


    // “计算”按钮的点击事件

    public void clac(View view) {

        SimpleHotFixBugTest test = new SimpleHotFixBugTest();

        test.getBug(this);

    }

}


 


可以看到,“修复”按钮的点击事件是去加载SD卡目录下的补丁文件。

2)SimpleHotFixBugTest


public class SimpleHotFixBugTest {

    public void getBug(Context context) {

        int i = 10;

        int a = 0;

        Toast.makeText(context, "Hello,I am CSDN_LQR:" + i / a, Toast.LENGTH_SHORT).show();

    }

}



会发生什么事呢?除数是0异常,一个简单的运行时异常,修复它也很简单,把a的值改为非0即可。

2、演示

1、bug

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_sed_11

不多说,看操作。


妥妥的ArithmeticException。


    Caused by: java.lang.ArithmeticException: divide by zero

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_加载_12

2、动态修复bug


首先,我将补丁文件classes2.dex放到手机的SD目录下。

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_android_13

然后先点击修复按钮,再点计算按钮。

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_android_14

大功告成,压缩格式的补丁跟dex格式的补丁一样,直接丢掉SD卡目录下就行了,但一定要注意,压缩格式的补丁中的文件一定是classes.dex!!!

最后贴下Demo地址


https://github.com/GitLqr/HotFixDemo


    权限申请:本文的提供的Demo是读取SD卡下的补丁文件,但却没有为Android6.0以上适配动态权限申请,如果你有使用该demo进行测试,那要注意自己测试机的Android版本,若是6.0以上,请务必先为Demo分配SD卡读写操作权限,否则App崩溃都不知道是不是因为bug造成的 ,切记。

Android 类加载原理 和热修复——深入浅出原理与实现_类加载机制_15







作者: 一点点征服

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