热修复

作者: mianbaocheng | 来源:发表于2019-08-15 18:13 被阅读0次

    说起热修复我们就不得不提类的加载器,在Android中类的加载也是通过ClassLoader来完成,就是PathClassLoader和DexClassLoader这两个Android专用的类加载器。

    • PathClassLoader 只能加载已经安装到Android系统中的apk文件(/data/app/目录),是andorid默认使用的类加载器。
    • DexClassLoader 可以加载任意目录下的dex/apk/jar/zip文件。
      这两个类都是继承自BaseDexClassLoader
      public BaseDexClassLoader(String dexPath,File optimizedDirectory,String librarySearchPath,ClassLoader parent,boolean isTrusted){
              super(parent);
              this.pathList = new DexPathList(this,dexPath,librarySearchPath,null,isTrusted);
      }
    

    这个构造函数做了一件事,就是通过传递进来的相关参数,初始化了一个DexPathList对象。DexPathList的构造函数,就是将参数中传递进来的程序文件(就是补丁文件)封装成Element对象,并将这些对象添加到一个Element的数组集合dexElements中去。

    ClassLoader的加载机制是双亲委托机制,在这种机制下,一个Class只会被加载一次。将一个具体的类加载到内存中其实是由虚拟机完成的,对于开发者来说,我们关注的重点应该是如何去找到这个需要加载的类。

    • 在DexClassLoader的findClass方法中通过一个DexPathList对象findClass()方法来获取class
    • 在DexPathList的findClass方法中,对之前构造好dexElements数组集合进行遍历,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

    总的来说,通过DexClassLoader查找一个类,最终就是在一个数组中查找特定值得操作特定值得操作。

    综合以上所有的观点,我们很容易想到一个非常简单粗暴的热修复方案。假设现在代码中的某一类或者某几个类有bug,那么我们可以在修复完bug之后,可以将这些个类打包成一个补丁文件,然后通过这个补丁文件封装出一个Element对戏那个,并且将这个Element对象插到原有dexElements数组的最前端,这样当DexClassLoader去加载类时,优先会从我们插入的这个Element中中找到相应的类,虽然那个有bug的类还存在于数组中后面对的Element中,但由于双亲加载机制的特点,这个有bug的类已经没有机会被加载了,这个一个bug就再没有重新安装的情况下修复了。

    所以一个简单的实例:

    • 获取当前app的classLoader
    • 遍历存放热修复的文件(apk,dex,jar,zip),使用DexClassLoader来加载修复好的文件
    • 获取当前app的classLoader的DexPathList的对象,同时获取DexPathList对象中的Element数组
    • 获取DexClassLoader中的DexPathList的对象,同时获取DexPathList对象中国的Element数组
    • 将获取的两个数组合并为一个新的数组
    • 将新的数组赋值给当前app的加载列中DexPathList中的Element数组
        object HotFixUtil{
            //定义一个容器,用来存放所有的修复的文件  
            val loadedDex =  hashSetOf()
            //用来过滤遍历的文件
            val SUFFIXS= listOf<String>(".apk",".jar",".zip",".dex")
            //定义一个存放优化的dex文件目录
            const val OPTIMIZE_DEX_DIR = "optimize_dex"
            //默认加载修复的路径
            const val DEFAULT_DEX = "ODEX"
    
              fun loadFixedDex(mContext:Context){
                  loadFixedDex(mContext,null)
              } 
    
              fun loadFixedDex(mContext:Context,path:String?){
                  //清空容器
                  loadedDex.clear()
                  //获取存放修复文件的文件夹
                  val file = if(path?.isNullOrBlank() == false) new File(path)
                                else new File(mContext.filesDir,DEFAULT_DEX)
                   //获取文件夹下面的所有的apk/dex/zip/jar文件
                   val fileTree = file.walk()
                   fileTree.maxDepth(1)
                               .filter{ it.isFile}
                               .filter{it.extension in SUFFIXS}
                               .forEach{
                                      loadedDex.add(it)
                                }
                   //如果容器不为空,进行容器的遍历
                   if(!loadedDex.isEmpty()){
                        doDexInject(mContext)
                   }        
              }
    
              fun doDexInject(mContext:Context){
                  //定义完整的存放优化后的odex文件
                  val optimialDirPath = "${mContext.filesDir.absoluteFile}${File.separator}$OPTIMIZE_DEX_DIR"
                  val mFile = File(optimialDirPath)
                  if(!mFile.exists()){//如果不存在,则创建文件夹
                        mFile.mkdirs()
                   }
    
                  for(dex in loadedDex){
                      try{
                          //获取当前的pathclassloader 
                          val pathClassLoader = mContext.loadClass as PathClassLoader
                          //获取修复文件的加载器
                          val dexClassLoader = DexClassLoader(loadedDex.absolutePath,optimialDirPath,null,pathClassLoader)
                          //获取加载器对应的DexPathList对象
                          val pathDexPathList = getPathList(pathClassLoader)
                          val dexDexPathList = getPathList(dexClassLoader)
                         //获取DexPathList中对应的Element数组
                         val leftElements = getElements(dexDexPathList)
                         val rightElements = getElements(pathDexPathList)
                         //合并两个数组
                         val elements = combineElement(leftElements,rightElements)
                         //将新的数组设置到pathclassloader中
                        val pathList = getPathList(pathClassLoader)
                        setField(pathList,pathList.javaClass,"dexElements",elements)
                      }catch(e:Exception){
                          e.printStackTrace()
                      }
                  }
              }
    
            fun getPathList(classLoader:BaseClassLoader):Any{
                    return getField(classLoader,Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader"),"pathList")
            }
    
            fun getField(obj:Any,clazz:Class<?>,fieldName:String):Any{
                  val field = clazz.getDeclaredField(fieldName)
                  field.isAccessible = true
                  return field.get(obj)
             }
    
             fun getElements(pathList:DexPathList):Any{
                  return getField(pathList,pathList.javaClass,"dexElements")
              }
    
            fun combineElement(leftElements:Any,rightElements:Any){
                  //获取数组元素的类型
                  val componentType = leftElements.javaClass.componentType
                  //获取数组的长度
                  int i = Array.getLength(leftElements)
                  int j = Array.getLength(leftElements)
                  //创建一个新的数组
                  val result = Array.newInstance(componentType,i+j)
                  System.arrayCopy(leftElements,0,result,0,i)
                  System.arrayCopy(rightElements,0,result,i,j)
                  return result
            }
        }
    

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