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Android10分钟手写热修复

Android10分钟手写热修复

作者: itfitness | 来源:发表于2020-11-01 22:02 被阅读0次

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    效果展示

    修复前
    修复后

    实现原理


    Android中的类加载也是通过ClassLoader实现的,它加载类的时候是顺序遍历一个pathList的数组,该数组存放了所以需要加载的Class,假如我们的Class3出现了问题,这时我们只需要编译一个修复后的Class3并且将它的加载顺序放在出问题的Class3之前就可修复问题了(如上图所示)。
    Android源码中的体现如下:

     @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;
        }
    

    而如何将我们修复后的Class加载顺序排到出问题的Class之前呢?这就需要我们使用Java那强大的反射功能了。
    首先我们需要利用ClassLoader对象获取到pathList这个属性



    我们使用如下代码进行获取:

    /**
         * 根据属性名找到对应属性
         * @param instance
         * @param name
         * @return
         */
        public static Field getField(Object instance,String name){
            Class<?> cls = instance.getClass();
            //当查找到了Object类还没找到的时候停止循环
            while (cls != Object.class){
                try {
                    Field fied = cls.getDeclaredField(name);
                    if(fied != null){
                        fied.setAccessible(true);
                    }
                    return fied;
                }catch (Exception e){
                }
                //假如当前的对象中没有这个属性就从父类中继续寻找,直到找到为止
                cls = cls.getSuperclass();
            }
            return null;
        }
    

    接下来我们找到DexPathList这个类,查看它的源码发现它的findClass方法中遍历的是dexElements


    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;
        }
    

    因此我们就可以得出结论,我们只要将我们修复后的Class文件的顺序放到dexElements数组的开头位置就能实现修复后的Class的加载顺序在出问题的Class的加载顺序之前了,具体代码实现如下:

    /**
         * 热修复
         * @param context
         * @param patchFile 修复后的文件
         */
        public static void init(Context context, File patchFile){
            if(!patchFile.exists()){
                return;
            }
            //拿到ClassLoader
            ClassLoader classLoader = context.getClassLoader();
            try {
                //拿到pathList属性
                Field pathListField = ReflectUtils.getField(classLoader, "pathList");
                //根据属性拿到该属性的对象DexPathList
                Object pathList = pathListField.get(classLoader);
    
                //根据pathList拿到dexElements属性
                Field dexElementsField = ReflectUtils.getField(pathList, "dexElements");
                Object[] dexElements = (Object[]) dexElementsField.get(pathList);//dexElements是个数组
    
                //根据补丁包创建dexElements
                Method makeDexElementsMethod = ReflectUtils.getMethod(pathList, "makeDexElements", List.class, File.class, List.class,ClassLoader.class);
                //创建执行方法的第一个参数
                List<File> dexfiles = new ArrayList<>();
                dexfiles.add(patchFile);
                //创建执行方法的第二个参数
                File codeCacheDir = context.getCodeCacheDir();
                //创建执行方法的第三个参数
                ArrayList<IOException> suppressedExceptions = new ArrayList<IOException>();
                Object[] pathDexElements = (Object[]) makeDexElementsMethod.invoke(null, dexfiles, codeCacheDir, suppressedExceptions,classLoader);
    
                //根据以前的和补丁包生成的dexElements组合成一个新的Elements
                Object[] newDexElements = (Object[]) Array.newInstance(dexElements[0].getClass(), dexElements.length + pathDexElements.length);
    
                //将pathDexElements和dexElements的元素拷贝到新的数组中
                System.arraycopy(pathDexElements,0,newDexElements,0,pathDexElements.length);
                System.arraycopy(dexElements,0,newDexElements,pathDexElements.length,dexElements.length);
    
                //重新将dexElements属性赋值为新产生的数组
                dexElementsField.set(pathList,newDexElements);
            }catch (Exception e){
                System.out.println(e.getMessage());
            }
        }
    

    其中makeDexElements方法的获取和调用是根据Android对应的源码来的:



    如何生成修复文件

    我们需要使用到build-tools里面的dx工具



    具体使用方法如下:
    首先我们得先运行一遍你修复后的代码(这样才能生成新的Class文件),比方说我之前为了让程序出现异常故意抛出了异常,现在我将他注释掉模拟修复后的代码:

    public static void test(){
    //        throw new IndexOutOfBoundsException("越界");
        }
    

    然后我们将该文件运用dx工具生成一个修复包,具体命令如下:

    dx --dex --output=patch.jar com\itfitness\hotfix\utils\TestUtil.class
    

    另外要注意我们是在classes文件夹下执行的



    生成完修复文件后我们需要将它放到存储卡中对应的位置


    案例源码

    https://github.com/myml666/HotFix

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