在上篇Android ClassLoader浅析中我们分析了安卓ClassLoader和热更新的原理，这篇我们在上篇热更新分析的基础上写个简单的demo实践一下。
我们先回顾下热更新的原理
PathClassLoader是安卓中默认的类加载器，加载类是通过findClass()方法，而这个方法最终是通过遍历DexPathList中的Element[]数组加载我们需要的类，那么要想实现热更新只需要在出问题的类还没加载前，把补丁的Element插入到数组前面，这样加载的时候就会优先加载已经修复的类，从而实现了bug的修复。
原理知道了再来屡一下实现思路。
- 通过
DexClassLoader加载补丁，然后通过反射拿到生成的Element[]数组。 - 拿到安卓中默认的类加载器
PathClassLoader，然后通过反射拿到Element[]数组。 - 将补丁
Element[]和系统的Element[]数组合并（补丁元素放在合并数组前面），并重新赋值给PathClassLoader。
在showcode之前我们还有个重要的事情要做就是贴出类加载中相关的源码，因为等会反射会用到。DexClassLoader和PathClassLoader只是调用了BaseDexClassLoader构造方法这里就不贴了。
public class BaseDexClassLoader extends ClassLoader {
private final DexPathList pathList;
public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,
String librarySearchPath, ClassLoader parent, boolean isTrusted) {
super(parent);
this.pathList = new DexPathList(this, dexPath, librarySearchPath, null, isTrusted);
}
@Override
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
List<Throwable> suppressedExceptions = new ArrayList<Throwable>();
Class c = pathList.findClass(name, suppressedExceptions);
return c;
}
}
final class DexPathList {
private Element[] dexElements;
DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,
String librarySearchPath, File optimizedDirectory, boolean isTrusted) {
this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,
suppressedExceptions, definingContext, isTrusted);
}
public Class<?> findClass(String name, List<Throwable> suppressed) {
for (Element element : dexElements) {
Class<?> clazz = element.findClass(name, definingContext, suppressed);
if (clazz != null) {
return clazz;
}
}
if (dexElementsSuppressedExceptions != null) {
suppressed.addAll(Arrays.asList(dexElementsSuppressedExceptions));
}
return null;
}
}
好了接下来就是热更新的核心代码了
public class HotFixUtil {
private final String TAG = "zhuliyuan";
private final String FIELD_DEX_ELEMENTS = "dexElements";
private final String FIELD_PATH_LIST = "pathList";
private final String CLASS_NAME = "dalvik.system.BaseDexClassLoader";
private final String DEX_SUFFIX = ".dex";
private final String JAR_SUFFIX = ".jar";
private final String APK_SUFFIX = ".apk";
private final String SOURCE_DIR = "patch";
private final String OPTIMIZE_DIR = "odex";
public void startFix() throws IllegalAccessException, NoSuchFieldException, ClassNotFoundException {
// 默认补丁目录 /storage/emulated/0/Android/data/rocketly.hotfixdemo/files/patch
File sourceFile = MyApplication.getContext().getExternalFilesDir(SOURCE_DIR);
if (!sourceFile.exists()) {
Log.i(TAG, "补丁目录不存在");
return;
}
// 默认 dex优化存放目录 /data/data/rocketly.hotfixdemo/app_odex
File optFile = MyApplication.getContext().getDir(OPTIMIZE_DIR, Context.MODE_PRIVATE);
if (!optFile.exists()) {
optFile.mkdir();
}
StringBuilder sb = new StringBuilder();
File[] listFiles = sourceFile.listFiles();
for (int i = 0; i < listFiles.length; i++) {//遍历查找文件中patch开头, .dex .jar .apk结尾的文件
File file = listFiles[i];
if (file.getName().startsWith("patch") && file.getName().endsWith(DEX_SUFFIX)//这里我默认的补丁文件名是patch
|| file.getName().endsWith(JAR_SUFFIX)
|| file.getName().endsWith(APK_SUFFIX)) {
if (i != 0) {
sb.append(File.pathSeparator);//多个dex路径 添加默认分隔符 :
}
sb.append(file.getAbsolutePath());
}
}
String dexPath = sb.toString();
String optPath = optFile.getAbsolutePath();
ClassLoader pathClassLoader = MyApplication.getContext().getClassLoader();//拿到系统默认的PathClassLoader加载器
DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(dexPath, optPath, null, MyApplication.getContext().getClassLoader());//加载我们自己的补丁dex
Object pathElements = getElements(pathClassLoader);//获取PathClassLoader Element[]
Object dexElements = getElements(dexClassLoader);//获取DexClassLoader Element[]
Object combineArray = combineArray(pathElements, dexElements);//合并数组
setDexElements(pathClassLoader, combineArray);//将合并后Element[]数组设置回PathClassLoader pathList变量
}
/**
* 获取Element[]数组
*/
private Object getElements(ClassLoader classLoader) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
Class<?> BaseDexClassLoaderClazz = Class.forName(CLASS_NAME);//拿到BaseDexClassLoader Class
Field pathListField = BaseDexClassLoaderClazz.getDeclaredField(FIELD_PATH_LIST);//拿到pathList字段
pathListField.setAccessible(true);
Object DexPathList = pathListField.get(classLoader);//拿到DexPathList对象
Field dexElementsField = DexPathList.getClass().getDeclaredField(FIELD_DEX_ELEMENTS);//拿到dexElements字段
dexElementsField.setAccessible(true);
return dexElementsField.get(DexPathList);//拿到Element[]数组
}
/**
* 合并Element[]数组 将补丁的放在前面
*/
private Object combineArray(Object pathElements, Object dexElements) {
Class<?> componentType = pathElements.getClass().getComponentType();
int i = Array.getLength(pathElements);
int j = Array.getLength(dexElements);
int k = i + j;
Object result = Array.newInstance(componentType, k);// 创建一个类型为componentType，长度为k的新数组
System.arraycopy(dexElements, 0, result, 0, j);
System.arraycopy(pathElements, 0, result, j, i);
return result;
}
/**
* 将Element[]数组 设置回PathClassLoader
*/
private void setDexElements(ClassLoader classLoader, Object value) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
Class<?> BaseDexClassLoaderClazz = Class.forName(CLASS_NAME);
Field pathListField = BaseDexClassLoaderClazz.getDeclaredField(FIELD_PATH_LIST);
pathListField.setAccessible(true);
Object dexPathList = pathListField.get(classLoader);
Field dexElementsField = dexPathList.getClass().getDeclaredField(FIELD_DEX_ELEMENTS);
dexElementsField.setAccessible(true);
dexElementsField.set(dexPathList, value);
}
}主要就是通过反射获取字段然后数组合并在设置回去，我基本都贴上了注释比较容易看懂就不过多说明了。
不过有两点需要注意
- 我默认是加载名称为patch的文件
- 因为有文件读写这里别忘了加上读写权限并且授予权限，我之前在target27上测试的，搞了好久才发现权限没打开。建议target低于23测试，不然demo中没做权限申请得手动授予。
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />demo中是在MainActivity中有两个按钮，点击加载补丁按钮默认加载/storage/emulated/0/Android/data/rocketly.hotfixdemo/files/patch目录下的补丁，然后测试按钮是调用Function的test()方法默认会抛出一个运行时异常。
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
findViewById(R.id.loadPatch).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
try {
new HotFixUtil().startFix();//加载补丁
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
findViewById(R.id.test).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
new Function().test();//测试
}
});
}
}
public class Function {
public void test() {
throw new RuntimeException();
// Toast.makeText(MyApplication.getContext(),"补丁加载成功",Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}那么我们先将这个有bug的apk安装到手机这个时候点击测试是会崩溃的。
将Function的test()方法异常代码注释了打开Toast代码注释，点击AS的Rebuild Project
然后在app的build/intermediates/classes/debug/rocketly/hotfixdemo/ 目录下可以找到编译好的Function.class文件
接下来将Function.class文件连带包目录复制到一个自己指定的目录，我这里复制到桌面dex文件夹下
然后通过dx指令生成dex文件
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。
由于这个指令不常使用所以我直接切换到目录下运行命令为：
dx --dex --output=输出的dex文件完整路径 (空格) 要打包的完整class文件所在目录
在通过adb命令adb push <local> <remote>将dex文件推到手机指定目录，我demo中是推到/storage/emulated/0/Android/data/rocketly.hotfixdemo/files/patch目录下。
重启app，点击测试可以发现还是崩溃，然后再次启动app点击加载补丁再点击测试弹出补丁加载成功的toast代表补丁加载成功，这里就大功告成了。