Android熱更新實現原理
最近Android社群的氛圍很不錯嘛,連續放出一系列的Android動態載入外掛和熱更新庫,這篇文章就來介紹一下Android中實現熱更新的原理。
ClassLoader
我們知道Java在執行時載入對應的類是通過ClassLoader來實現的,ClassLoader本身是一個抽象來,Android中使用PathClassLoader類作為Android的預設的類載入器,
PathClassLoader其實實現的就是簡單的從檔案系統中載入類檔案。PathClassLoade本身繼承自BaseDexClassLoader,BaseDexClassLoader重寫了findClass方法,
該方法是ClassLoader的核心
@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;
}
看原始碼可知,BaseDexClassLoader將findClass方法委託給了pathList物件的findClass方法,pathList物件是在BaseDexClassLoader的建構函式中new出來的,
它的型別是DexPathList。看下DexPathList.findClass原始碼是如何做的:
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;
}
直接就是遍歷dexElements列表,然後通過呼叫element.dexFile物件上的loadClassBinaryName方法來載入類,如果返回值不是null,就表示載入類成功,會將這個Class物件返回。
而dexElements物件是在DexPathList類的建構函式中完成初始化的。
this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,
suppressedExceptions);
makeDexElements所做的事情就是遍歷我們傳遞來的dexPath,然後一次載入每個dex檔案。
實現
上面分析了Android中的類的載入的流程,可以看出來DexPathList物件中的dexElements列表是類載入的一個核心,一個類如果能被成功載入,那麼它的dex一定
會出現在dexElements所對應的dex檔案中,並且dexElements中出現的順序也很重要,在dexElements前面出現的dex會被優先載入,一旦Class被載入成功,
就會立即返回,也就是說,我們的如果想做hotpatch,一定要保證我們的hotpacth dex檔案出現在dexElements列表的前面。
要實現熱更新,就需要我們在執行時去更改PathClassLoader.pathList.dexElements,由於這些屬性都是private的,因此需要通過反射來修改。另外,構造我們自己的dex檔案
所對應的dexElements陣列的時候,我們也可以採取一個比較取巧的方式,就是通過構造一個DexClassLoader物件來載入我們的dex檔案,並且呼叫一次dexClassLoader.loadClass(dummyClassName);
方法,這樣,dexClassLoader.pathList.dexElements中,就會包含我們的dex,通過把dexClassLoader.pathList.dexElements插入到系統預設的classLoader.pathList.dexElements列表前面,就可以讓系統優先載入我們的dex中的類,從而可以實現熱更新了。下面展示一部分程式碼
private static synchronized Boolean injectAboveEqualApiLevel14(
String dexPath, String defaultDexOptPath, String nativeLibPath, String dummyClassName) {
Log.i(TAG, "--> injectAboveEqualApiLevel14");
PathClassLoader pathClassLoader = (PathClassLoader) DexInjector.class.getClassLoader();
DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(dexPath, defaultDexOptPath, nativeLibPath, pathClassLoader);
try {
dexClassLoader.loadClass(dummyClassName);
Object dexElements = combineArray(
getDexElements(getPathList(pathClassLoader)),
getDexElements(getPathList(dexClassLoader)));
Object pathList = getPathList(pathClassLoader);
setField(pathList, pathList.getClass(), "dexElements", dexElements);
} catch (Throwable e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
Log.i(TAG, "<-- injectAboveEqualApiLevel14 End.");
return true;
}
完整的demo請參考我的GitHub
上面只是說了一下hotpatch的原理,具體實現的時候,如果你的app應用了multidex,還會遇到其他的坑,請參考: