Android热更新四：热修复机制

很早之前就想深入的研究和学习一下热修复，由于时间的原因一直拖着，现在才执笔弄起来。

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Android而更新系列：
Android热更新一：JAVA的类加载机制
Android热更新二：理解Java反射
Android热更新三：Android类加载机制
Android热更新四：热修复机制
Android热更新五：四大热修复方案分析
Android热更新六：Qzone热更新原理
Android热更新七：Tinker热更新原理
Android热更新八：AndFix热更新原理
Android热更新九：Robust热更新原理
Android热更新十：自己写一个Android热修复

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热修复机制

之前已经了解了Android类加载机制，知道在DexPathList里有个dexElements的数组
源码中官方注释

    /**
     * List of dex/resource (class path) elements.
     * Should be called pathElements, but the Facebook app uses reflection
     * to modify 'dexElements' (http://b/7726934).
     */
    private final Element[] dexElements;

热修复就是利用dexElements的顺序来做文章，当一个补丁的patch.dex放到了dexElements的第一位，那么当加载一个bug类时，发现在patch.dex中，则直接加载这个类，原来的bug类可能就被覆盖了

看下PathClassLoader代码

public class PathClassLoader extends BaseDexClassLoader {
 
    public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, null, parent);
    }
 
    public PathClassLoader(String dexPath, String libraryPath,
            ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, libraryPath, parent);
    }
} 

DexClassLoader代码

public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {
 
    public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, new File(optimizedDirectory), libraryPath, parent);
    }
}

两个ClassLoader就两三行代码,只是调用了父类的构造函数.

public class BaseDexClassLoader extends ClassLoader {
    private final DexPathList pathList;
 
    public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,
            String libraryPath, ClassLoader parent) {
        super(parent);
        this.pathList = new DexPathList(this, dexPath, libraryPath, optimizedDirectory);
    }
 
    @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;
    }

在BaseDexClassLoader 构造函数中创建一个DexPathList类的实例,这个DexPathList的构造函数会创建一个dexElements 数组

public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath, String libraryPath, File optimizedDirectory) {
        ... 
        this.definingContext = definingContext;
        ArrayList<IOException> suppressedExceptions = new ArrayList<IOException>();
        //创建一个数组
        this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory, suppressedExceptions);
        ... 
    }

然后BaseDexClassLoader 重写了findClass方法,调用了pathList.findClass，跳到DexPathList类中.

/* package */final class DexPathList {
    ...
    public Class findClass(String name, List<Throwable> suppressed) {
            //遍历该数组
        for (Element element : dexElements) {
            //初始化DexFile
            DexFile dex = element.dexFile;
 
            if (dex != null) {
                //调用DexFile类的loadClassBinaryName方法返回Class实例
                Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext, suppressed);
                if (clazz != null) {
                    return clazz;
                }
            }
        }       
        return null;
    }
    ...
} 

会遍历这个数组,然后初始化DexFile，如果DexFile不为空那么调用DexFile类的loadClassBinaryName方法返回Class实例.
归纳上面的话就是:ClassLoader会遍历这个数组,然后加载这个数组中的dex文件.
而ClassLoader在加载到正确的类之后,就不会再去加载有Bug的那个类了,我们把这个正确的类放在Dex文件中,让这个Dex文件排在dexElements数组前面即可.

CLASS_ISPREVERIFIED问题

根据QQ空间谈到的在虚拟机启动的时候，在verify选项被打开的时候，如果static方法、private方法、构造函数等，其中的直接引用（第一层关系）到的类都在同一个dex文件中，那么该类就会被打上CLASS_ISPREVERIFIED标志，且一旦类被打上CLASS_ISPREVERIFIED标志其他dex就不能再去替换这个类。所以一定要想办法去阻止类被打上CLASS_ISPREVERIFIED标志。

为了阻止类被打上CLASS_ISPREVERIFIED标志，QQ空间开发团队提出了一个方法是先将一个预备好的hack.dex加入到dexElements的第一项，让后面的dex的所有类都引用hack.dex其中的一个类，这样原来的class1.dex、class2.dex、class3.dex中的所有类都引用了hack.dex的类，所以其中的都不会打上CLASS_ISPREVERIFIED标志。

Qzon团队的 安卓App热补丁动态修复技术介绍 (这个一定要看!!! 他是热修复元老级文章,也是本文重点抄袭对象😂😂😂)