*本篇文章已授權微信公眾號 guolin_blog （郭霖）獨家釋出

熱修復技術自從QQ空間團隊搞出來之後便漸漸趨於成熟。

我們這個系列主要介紹如何一步步手動實現基本的熱修復功能，無需使用第三方框架。

在開始學習之前，需要對基本的熱修復技術有些瞭解，以下文章可以幫助到你：

本節課程主要分為3塊：

dex檔案的生成與載入

我們在這部分主要做的流程有：

• 1.編寫基本的Java檔案並編譯為.class檔案。
• 2.將.class檔案轉為.dex檔案。
• 3.將轉好的dex檔案放入建立好的Android工程內並在啟動時將其寫入本地。
• 4.載入解壓後的.dex檔案中的類，並呼叫其方法進行測試。

Note: 在閱讀本節之前最好先了解一下類載入器的雙親委派原則、DexClassLoader的使用以及反射的知識點。

編寫基本的Java檔案並編譯為.class檔案

首先我們在一個工程目錄下開始建立並編寫我們的Java檔案，你可能會選擇各種IDE來做這件事，但我在這裡勸你不要這麼做，因為有坑在等你。等把基本流程搞清楚可以再選擇更進階的方法。這裡我們可以選擇文字編輯器比如EditPlus來對Java檔案進行編輯。

新建一個Java檔案，並命名為：ClassStudent.java，並在java檔案內鍵入以下程式碼：

public class ClassStudent
 
 {
    private String name;

    public ClassStudent() {

    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName(){
        return this.name + ".Mr";   
    }
}

Note: 這裡要注意，不要對類新增包名，因為在後期對class檔案處理時會遇到問題，具體問題會稍後說明。上面的getName方法在返回時對this.name屬性添加了一段字串，這裡請注意，後面會用到。

在檔案建立好之後，對Java檔案進行編譯：

將.class檔案轉為.dex檔案

好，現在我們使用class檔案生成對應的dex檔案。生成dex檔案所需要的工具為dx，dx工具位於sdk的build-tools資料夾內，如下圖所示：

Tips: 為了方便使用，建議將dx的路徑新增到環境變數中。如果對dx工具不熟悉的，可以在終端中輸入dx –help以獲取幫助。

dx工具的基本用法是：

dx --dex [--output=<file>] [<file>.class | <file>.{zip,jar,apk} | <directory>]

Tips: 剛開始自己摸索的時候，就沒有仔細看命令，導致後面兩個引數的順序顛倒了，搞出了一些讓人疑惑難解的問題，最後又不得不去找dx工具的原始碼除錯，最後才發現自己的問題在哪。如果有對dx工具感興趣的，可以對dx的包進行反編譯或者獲取dx的相關原始碼進行了解。dx.lib檔案位於dx.bat的下級目錄lib資料夾中，可以使用JD-GUI工具對其進行檢視或匯出。如果需要獲取原始碼的，請使用以下命令進行克隆：

我們使用以下命令生成dex檔案：

dx --dex --output=user.dex ClassStudent.class

這裡我為了防止出錯，提前在當前目錄下新建好了user.dex檔案。上述命令依賴編譯.class檔案的JDK版本，如果使用的是JDK8編譯的class會提示以下問題：

PARSE ERROR:
unsupported class file version 52.0
...while parsing ClassStudent.class
1 error; aborting

這裡的52.0意味著class檔案不被支援，需要使用JDK8以下的版本進行編譯，但是dx所需的環境還是需要為JDK8的，這裡我編譯class檔案使用的是JDK7,請注意。

上面我們提到了為什麼先不要在ClassStudent中使用包名，因為在執行dx的時候會報以下異常，這是因為以下第二項條件沒有通過，該程式碼位於com.android.dx.cf.direct.DirectClassFile檔案內：

    String thisClassName = thisClass.getClassType().getClassName();
    if(!(filePath.endsWith(".class") && filePath.startsWith(thisClassName) && (filePath.length()==(thisClassName.length()+6)))){
        throw new ParseException("class name (" + thisClassName + ") does not match path (" + filePath + ")");
    }

執行截圖如下所示：

好了，到此為止我們的目錄應該如下：

寫入dex到本地磁碟

接下來將生成好的user.dex檔案放入Android工程的res\raw資料夾下：

在系統啟動時將其寫入到磁碟，這裡不再貼出具體的寫入程式碼，專案的MainActivity中包含了此部分程式碼。

載入dex中的類並測試

在寫入完畢之後使用DexClassLoader對其進行載入。DexClassLoader的構造方法需要4個引數，這裡對這4個引數進行簡要說明：

• String dexPath:dex檔案的絕對路徑。在這裡我將其放入了應用的cache資料夾下。
• String optimizedDirectory:優化後的dex檔案存放路徑。DexClassLoader在構造完畢之後會對原有的dex檔案優化並生成一個新的dex檔案，在這裡我選擇的是…/cache/optimizedDirectory/目錄。此外，API文件對該目錄有嚴格的說明：Do not cache optimized classes on external storage.出於安全考慮，請不要將優化後的dex檔案放入外部儲存器中。
• String libraryPath:dex檔案所需要的庫檔案路徑。這裡沒有依賴，使用空字串代替。
• ClassLoader parent:雙親委派原則中提到的父類載入器。這裡我們使用預設的載入器，通過getClassLoader()方法獲得。

在解釋完畢DexClassLoader的構造引數之後，我們開始對剛剛的dex檔案進行載入：

DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(apkPath, file.getParent() + "/optimizedDirectory/", "", classLoader);

接來下開始load我們剛剛寫入在dex檔案中的ClassStudent類：

Class<?> aClass = dexClassLoader.loadClass("ClassStudent");

然後我們對其進行初始化，並呼叫相關的get/set方法對其進行驗證，在這裡我傳給ClassStudent物件一個字串，然後呼叫它的get方法獲取在方法內合併後的字串：

    Object instance = aClass.newInstance();
    Method method = aClass.getMethod("setName", String.class);
    method.invoke(instance, "Sahadev");

    Method getNameMethod = aClass.getMethod("getName");
    Object invoke = getNameMethod.invoke(instance););

最後我們實現的程式碼可能是這樣的：

    /**
     * 載入指定路徑的dex
     *
     * @param apkPath
     */
    private void loadClass(String apkPath) {
        ClassLoader classLoader = getClassLoader();

        File file = new File(apkPath);

        try {

            DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(apkPath, file.getParent() + "/optimizedDirectory/", "", classLoader);
            Class<?> aClass = dexClassLoader.loadClass("ClassStudent");
            mLog.i(TAG, "ClassStudent = " + aClass);

            Object instance = aClass.newInstance();
            Method method = aClass.getMethod("setName", String.class);
            method.invoke(instance, "Sahadev");

            Method getNameMethod = aClass.getMethod("getName");
            Object invoke = getNameMethod.invoke(instance);

            mLog.i(TAG, "invoke result = " + invoke);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

最後附上我們的執行截圖：

如果在實現過程中遇到問題的，請在下方留言。