Android项目复盘2

本文主要是介绍Android项目复盘2，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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2、系统数据检查

2.1 dex更新

我们开发的java代码通过编译生成.class文件，然后通过dx工具生成机器可以识别的dex文件。

Android中采用ClassLoader加载dex文件，加载完成之后可以通过反射调用其中的方法，适合那些不依赖文件等资源的业务，而打点恰好比较适合使用dex加载的方式。

Android中有PathClassLoader和DexClassLoader ，他们都继承自ClassLoader。他们的继承关系如下：

• DexClassLoader：可以加载jar/apk/dex，可以从SD卡中加载未安装的apk；
• PathClassLoader：要传入系统中apk的存放Path，所以只能加载已经安装的apk文件。
• BaseDexClassLoader是DexClassLoader和PathClassLoader的父类，针对传入不同的参数做差异化处理。

看看三个类的源码：

2.1.1 PathClassLoader

dalvik/system/PathClassLoader.java

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

2.1.2 DexClassLoader

dalvik/system/DexClassLoader.java

public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String librarySearchPath, ClassLoader parent) {super(dexPath, null, librarySearchPath, parent);}
}

2.1.3 BaseDexClassLoader

public class BaseDexClassLoader extends ClassLoader {private final DexPathList pathList;public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,String librarySearchPath, ClassLoader parent) {this(dexPath, optimizedDirectory, librarySearchPath, parent, false);}public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,String librarySearchPath, ClassLoader parent, boolean isTrusted) {super(parent);this.pathList = new DexPathList(this, dexPath, librarySearchPath, null, isTrusted);if (reporter != null) {reportClassLoaderChain();}}public BaseDexClassLoader(ByteBuffer[] dexFiles, ClassLoader parent) {// TODO We should support giving this a library search path maybe.super(parent);this.pathList = new DexPathList(this, dexFiles);}

在BaseDexClassLoader中通过DexPathList类具体的处理Dex，他的构造函数如下：

2.1.4 DexPathList

private Element[] dexElements;
DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath, String librarySearchPath, File optimizedDirectory, boolean isTrusted) {this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory, suppressedExceptions, definingContext, isTrusted);
}private static Element[] makeDexElements(List<File> files, File optimizedDirectory, List<IOException> suppressedExceptions, ClassLoader loader, boolean isTrusted) {Element[] elements = new Element[files.size()];int elementsPos = 0;for (File file : files) {if (file.isDirectory()) {elements[elementsPos++] = new Element(file);} else if (file.isFile()) {String name = file.getName();DexFile dex = null;dex = loadDexFile(file, optimizedDirectory, loader, elements);}}retrun elements;
}private static DexFile loadDexFile(File file, File optimizedDirectory, ClassLoader loader, Element[] elements) throws IOException {if (optimizedDirectory == null) {return new DexFile(file, loader, elements);} else {String optimizedPath = optimizedPathFor(file, optimizedDirectory);return DexFile.loadDex(file.getPath(), optimizedPath, 0, loader, elements);}
}

最终通过DexFile加载loadDex方法在native层实现对dex的加载和处理。

而分析PathClassLoader和DexClassLoader的构造函数可以看到Android 9.0中的DexClassLoader构造函数的optimizedDirectory参数默认是null。所以这里要针对版本的不同做差异化处理。

我们一般加载Dex的方式是：

classLoader = context.getClassLoader();
classLoader.loadClass("you class path");

这里做一下差异化：

public ClassLoader load(Context context,String dexName) {mLoaded = false;ClassLoader classLoader = null;File dexOutputDir = context.getDir("dex", 0);File dexFile = new File(dexOutputDir.getAbsolutePath(), dexName);Log.d(TAG, "load start");if (!dexFile.exists()) {return null;}String dexPath = dexFile.getAbsolutePath();Log.d(TAG, "dPath = " + dexPath);int version = android.os.Build.VERSION.SDK_INT;if (version >= 25) {BaseDexClassLoader parent = (BaseDexClassLoader) context.getClassLoader();Class<BaseDexClassLoader> c = BaseDexClassLoader.class;Method method;try {method = c.getMethod("addDexPath", String.class);method.invoke(parent, dexPath);mLoaded = true;classLoader = parent;return classLoader;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}Log.d(TAG, "mLoaded1 = " + mLoaded);if (!mLoaded) {ArrayList<File> files = new ArrayList<File>();files.add(dexFile);classLoader = context.getClassLoader();classLoader.loadClass("you class path");try {Field pathListField = findField(classLoader, "pathList");Object dexPathList = pathListField.get(classLoader);ArrayList<IOException> suppressedExceptions = new ArrayList<IOException>();if (version < 19) {expandFieldArray(dexPathList, "dexElements",makeDexElements(dexPathList, files, null));} else if (version < 23) {expandFieldArray(dexPathList, "dexElements",makeDexElements(dexPathList, files, null, suppressedExceptions));} else {expandFieldArray(dexPathList, "dexElements",makePathElements(dexPathList, files, null, suppressedExceptions));}} catch (Exception e1) {e1.printStackTrace();}}Log.d(TAG, "mLoaded2 = " + mLoaded);if (mLoaded) {return classLoader;}return null;
}

• SDK_INI大于等于25

当sdk_int大于等于25时，通过反射BaseDexClassLoader的addDexPath方法直接添加dex文件到DexPathList的Element[]数组中，而后续findClass方法的逻辑就是遍历这个数据找到对应的dex文件。

• SDK_INI小于25

这种情况下，先反射获取ClassLoader的pathList对象，这里的ClassLoader实际是PathClassLoader，但是最终都会到BaseDexClassLoader的pathList。

获取到这个变量之后，先调用makeDexElements方法将生成的dex对象放到一个数组中，接着在expandFieldArray方法中将就的dex数组和新的dex数组合并：

private Object[] makeDexElements(Object dexPathList, ArrayList<File> files, File optimizedDirectory) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException {Method makeDexElements = findMethod(dexPathList, "makeDexElements", ArrayList.class, File.class);return (Object[]) makeDexElements.invoke(dexPathList, files, optimizedDirectory);
}

这里的makeDexElements方法对应的是DexPathList的makeDexElements方法，最终目的是将dex对象添加到Element[]数组中，作为新的数组返回。

expandFieldArray对应的是DexPathList的addDexPath方法，将新旧Element[]数组合到一个数组中，旧的数组在前面。这样就导致了相同文件名的dex文件，最新修复了bug的dex不能立即生效。

private void expandFieldArray(Object instance, String fieldName, Object[] extraElements) throws NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {Field jlrField = findField(instance, fieldName);Object[] original = (Object[]) jlrField.get(instance);Object[] combined = (Object[]) Array.newInstance(original.getClass().getComponentType(), original.length + extraElements.length);System.arraycopy(original, 0, combined, 0, original.length);System.arraycopy(extraElements, 0, combined, original.length,extraElements.length);jlrField.set(instance, combined);mLoaded = true;Log.d(TAG, "expandFieldArray");
}

对比看下DexPathList中的addDexPath方法：

public void addDexPath(String dexPath, File optimizedDirectory, boolean isTrusted) {final List<IOException> suppressedExceptionList = new ArrayList<IOException>();final Element[] newElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory,suppressedExceptionList, definingContext, isTrusted);if (newElements != null && newElements.length > 0) {final Element[] oldElements = dexElements;dexElements = new Element[oldElements.length + newElements.length];System.arraycopy(oldElements, 0, dexElements, 0, oldElements.length);System.arraycopy(newElements, 0, dexElements, oldElements.length, newElements.length);}
}

可见我们自己的操作对应着DexPathList的addDexPath方法。

在我们自己的expandFieldArray方法最后通过执行jlrField.set(instance, combined);，将合并后的Element[]数组赋值给DexPathList的Element[] dexElements。

当上述操作完成之后，就要调用loadClass方法加载dex文件中的类了，这个方法在ClassLoader类中定义：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException
{Class<?> c = findLoadedClass(name);if (parent != null) {c = parent.loadClass(name, false);} else {c = findBootstrapClassOrNull(name);}if (c == null) {c = findClass(name);}return c;            
}

parent由Context.getClassLoader所属的PathClassLoader传递，一直从BaseDexClassLoader到ClassLoader。

到这里要熟悉应用被创建初始化的流程了，这里先不引申过去，只需要知道这个parent是BootClassLoader类型。

@Override
protected Class<?> loadClass(String className, boolean resolve)throws ClassNotFoundException {Class<?> clazz = findLoadedClass(className);if (clazz == null) {clazz = findClass(className);}return clazz;
}

如果还找不到，就调用BaseDexClassLoader的findClass方法了。

@Override
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {List<Throwable> suppressedExceptions = new ArrayList<Throwable>();Class c = pathList.findClass(name, suppressedExceptions);return c;
}

到这里如果还找不到就抛异常出来了，ClassNotFoundException。

上边的流程就是各大博客上面说的双亲委派机制，父类先从已经加载的类里面找，找不到的话，再从自己BaseDexClassLoader的findClass方法里面去找。

2.1.5 问题复盘

到这里，基本就将Dex加载的流程搞清楚了，但是这样的加载会导致新加载的Dex不能立即生效，必须重新启动应用之后才能生效。针对这种问题，可以将Dex热更新模块放到一个单独的进程中，当Dex加载完毕之后，调用killProcess方法自杀，然后由另一个进程拉活重启。

这篇关于Android项目复盘2的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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