Android热更新实现原理

jopen 9年前

原文出处：http://blog.csdn.net/lzyzsd/article/details/49843581 

最近Android社区的氛围很不错嘛，连续放出一系列的Android动态加载插件和热更新库，这篇文章就来介绍一下Android中实现热更新的原理。

ClassLoader

我们知道Java在运行时加载对应的类是通过ClassLoader来实现的，ClassLoader本身是一个抽象来，Android中使用PathClassLoader类作为Android的默认的类加载器， 
PathClassLoader其实实现的就是简单的从文件系统中加载类文件。PathClassLoade本身继承自BaseDexClassLoader，BaseDexClassLoader重写了findClass方法， 
该方法是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;  }

看源码可知，BaseDexClassLoader将findClass方法委托给了pathList对象的findClass方法，pathList对象是在BaseDexClassLoader的构造函数中new出来的， 
它的类型是DexPathList。看下DexPathList.findClass源码是如何做的：

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;  }

直接就是遍历dexElements列表，然后通过调用element.dexFile对象上的loadClassBinaryName方法来加载类，如果返回值不是null，就表示加载类成功，会将这个Class对象返回。 
而dexElements对象是在DexPathList类的构造函数中完成初始化的。

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

makeDexElements所做的事情就是遍历我们传递来的dexPath，然后一次加载每个dex文件。

实现

上面分析了Android中的类的加载的流程，可以看出来DexPathList对象中的dexElements列表是类加载的一个核心，一个类如果能被成功加载，那么它的dex一定 
会出现在dexElements所对应的dex文件中，并且dexElements中出现的顺序也很重要，在dexElements前面出现的dex会被优先加载，一旦Class被加载成功， 
就会立即返回，也就是说，我们的如果想做hotpatch，一定要保证我们的hotpacth dex文件出现在dexElements列表的前面。

要实现热更新，就需要我们在运行时去更改PathClassLoader.pathList.dexElements，由于这些属性都是private的，因此需要通过反射来修改。另外，构造我们自己的dex文件 
所对应的dexElements数组的时候，我们也可以采取一个比较取巧的方式，就是通过构造一个DexClassLoader对象来加载我们的dex文件，并且调用一次dexClassLoader.loadClass(dummyClassName); 
方法，这样，dexClassLoader.pathList.dexElements中，就会包含我们的dex，通过把dexClassLoader.pathList.dexElements插入到系统默认的classLoader.pathList.dexElements列表前面，就可以让系统优先加载我们的dex中的类，从而可以实现热更新了。下面展示一部分代码

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请参考我的GitHub

上面只是说了一下hotpatch的原理，具体实现的时候，如果你的app应用了multidex，还会遇到其他的坑，请参考: