接上一篇 Android中的ClassLoader分析 ,实现一个最简单的热修复的例子,意在解释原理。
上一篇我们明白了Android加载类的原理,这一篇我们来进行实践。

我们回顾一下Android ClassLoader的原理并理一下思路:

  • Android使用了 PathClassLoader 进行类的加载,实际的加载类是它的父类 BaseDexClassLoader DexPathList 来进行加载的,load进来的dex会放在它的成员变量 ArrayList[DexFile] elements 里面,需要加载的时候按顺序依次查找并加载。
  • 系统给我们提供了一个叫做 DexClassLoader 的类来加载非系统的Dex,我们可以用这个类来加载我们自己的dex文件,只需要给它指定一个可以访问到的dex文件路径。
  • So,我们要做的就是把我们需要替换的class打成dex或者包含classes.dex的jar或者zip(Android最终访问的依旧是classes.dex文件), 并且把 DexClassLoader的DexPathList的elements 取出来放到 PathClassLoader的DexPathList的elements 的最前面。

    实现一个基本的Android Demo

    //MainActivity.java
    @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            TextView tv = findViewById(R.id.sample_text);
            tv.setText(Util.getShow());
    //Util.java
    public class Util {
        public static String getShow() {
            return "Mr Wrong!";
    

    代码很简单,Util.getShow()返回一个字符串,并显示在UI上,所以它应该是这么显示的。

    把需要修改的class打成dex

    我们就把Util.getShow()方法修改一个返回值

    public class Util {
        public static String getShow() {
            return "Mr Right";
    

    然后我们需要把这个类打到dex里面。
    我们可以run一下之后去这个目录下面找我们的Util.class

    testHotFix/app/build/intermediates/javac/debug/compileDebugJavaWithJavac/classes/com/hook/yocn/testhotfix/Util.class
    

    如果找不到我们也可以自己用javac命令生成一个

    javac Util.java //会在本目录生成一个Util.class文件
    

    然后我们需要把这个Util.class生成dex

    dx --dex --output Util.dex Util.class
    

    dx命令在Android SDK下,我本地目录为/Users/yocn/Library/Android/sdk/build-tools/28.0.3,方便起见,可以把这个目录配置到环境变量里面。

    现在我们的目录结构是这样的,如果在testhotfix目录下执行上面生成dex的方法,我这里是会报错:
    MacBook:testhotfix yocn$ dx --dex --output Util.dex Util.class
    PARSE ERROR:
    class name (com/hook/yocn/testhotfix/Util) does not match path (Util.class)
    ...while parsing Util.class
    1 error; aborting
    

    所以我来到java目录下执行

    dx --dex --output Util.dex com/hook/yocn/testhotfix/Util.class
    

    发现main/java目录下生成了一个Util.dex文件。

    我们把这个dex文件放到SD卡根目录下。
    adb push Util.dex /mnt/sdcard/
    

    然后编写代码:

    public class MainActivity extends Activity { private static String TAG = "yocnAA"; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); TextView tv = findViewById(R.id.sample_text); try { init(); } catch (IllegalAccessException | NoSuchFieldException | ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); tv.setText(Util.getShow()); private void init() throws IllegalAccessException, NoSuchFieldException, ClassNotFoundException { ClassLoader pathClassLoader = getClassLoader(); //SD卡根目录 String dexPath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath(); //存放加载进来的dex的目录 String optimizedDirectory = getFilesDir().getAbsolutePath() + File.separator + "odex"; //dexPath:dex或者包含dex的jar/apk文件路径,多个需要用File.pathSeparator分隔开 //optimizedDirectory:odex的被存放的路径,可以为null,这里就能看出来区别,PathClassLoader设置的是null,DexClassLoader设置的是非null。 //libraryPath:本地库的文件路径,多个需要用File.pathSeparator分隔开 //parent:父classloader DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(dexPath + "/Util.dex", optimizedDirectory, null, pathClassLoader); //得到DexClassLoader的DexPathList,加载dex到Element数组里面 /data/user/0/com.yocn.testhotfix/files Object dexDexPathList = getPathList(dexClassLoader); Object newElementArray = getDexElements(dexDexPathList); //获取PathClassLoader加载的dex Object pathDexPathList = getPathList(pathClassLoader); Object oldElementArray = getDexElements(pathDexPathList); //把DexClassLoader的element[]放到PathClassLoader的element[]里面并且是头部,加载的时候优先加载 Object resultElementArray = combineArray(newElementArray, oldElementArray); //重新设置进去 setField(pathDexPathList, pathDexPathList.getClass(), "dexElements", resultElementArray); * 反射给对象中的属性重新赋值 private static void setField(Object obj, Class<?> cl, String field, Object value) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { Field declaredField = cl.getDeclaredField(field); declaredField.setAccessible(true); declaredField.set(obj, value); * 反射得到对象中的属性值 private static Object getField(Object obj, Class<?> cl, String field) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { Field localField = cl.getDeclaredField(field); localField.setAccessible(true); return localField.get(obj); * 反射得到类加载器中的pathList对象 private static Object getPathList(Object baseDexClassLoader) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException { return getField(baseDexClassLoader, Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader"), "pathList"); * 反射得到pathList中的dexElements private static Object getDexElements(Object pathList) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { return getField(pathList, pathList.getClass(), "dexElements"); * 数组合并 private static Object combineArray(Object arrayLhs, Object arrayRhs) { Class<?> componentType = arrayLhs.getClass().getComponentType(); // 得到左数组长度(补丁数组) int i = Array.getLength(arrayLhs); // 得到原dex数组长度 int j = Array.getLength(arrayRhs); // 得到总数组长度(补丁数组+原dex数组) int k = i + j; // 创建一个类型为componentType,长度为k的新数组 Object result = Array.newInstance(componentType, k); System.arraycopy(arrayLhs, 0, result, 0, i); System.arraycopy(arrayRhs, 0, result, i, j); return result;

    然后我们把App跑起来,如果看到下面的图说明成功了。

    我们还可以把SD卡目录下的Util.dex文件改个名字或者删掉,再重新运行app,看是不是又变回原来的Mr Wrong!了。 热修复——深入浅出原理与实现