手動實現Android熱修復

最新 07-07

作者：MinuitZ

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由作者授權並原創首發

周一發布了新版本，當天晚上用戶就為app未測試到的bug發飆了，恩，很快就找到了問題所在，一個容易疏忽的空指針。雖然只是一個小小的bug但是不修復是很影響用戶體驗的啊，如果要重新修復上線，波及範圍太廣了，所有用戶又要重新下載。

我們可以讓這個bug「偷偷」的修復

類載入由ClassLoader的實現類完成。玩過反編譯的都知道，我們在解壓了apk之後，最終會需要dex格式的文件來搞事，這個dex由class文件打包而成。那麼安卓中，要載入dex文件中的class文件，需要用到DexClassLoader或者PathClassLoader。

我們可以直接在AS中點開，但是卻無法正常查看，因為這些是系統級的源碼。我們可以選擇下載源碼，或者直接在http://androidxref.com/中找一找。

1.1先來看看類載入器

PathClassLoader 可以載入Android系統中的dex文件

DexClassLoader 可以載入任意目錄的dex/zip/apk/jar文件 , 但是要指定optimizedDirectory.

這兩個類載入器都繼承BaseDexClassLoader, 並且在構造函數中, DexClassLoader多傳入了一個optimizedDirectory, 這一點先暫記一下

看一下BaseDexClassLoader的構造方法:

構造方法中初始化了pathList, 傳入三個參數 , 分別為

dexPath：目標文件路徑（一般是dex文件，也可以是jar/apk/zip文件）所在目錄。熱修復時用來指定新的dex

optimizedDirectory：dex文件的輸出目錄（因為在載入jar/apk/zip等壓縮格式的程序文件時會解壓出其中的dex文件，該目錄就是專門用於存放這些被解壓出來的dex文件的）。

libraryPath：載入程序文件時需要用到的庫路徑。

parent：父載入器

1.2 載入類的過程

在BaseDexClassLoader中 , 緊接著構造函數的是一個叫findClass的方法 , 這個方法用來載入dex文件中對應的class文件.

大體上不難理解, 拿到初始化完成的 pathList 之後 , 根據類名找出相應的class位元組碼文件, 如果沒有異常直接返回class.

接下來我們繼續跟進pathList

1.3 DexPathList

DexPathList 源碼在這裡

好了, 點開源碼不要慌 , 我們目前只需要知道兩個東西:

構造函數. 我們在BaseDexClassLoader中實例化DexPathList需要用到

findClass方法, 在BaseDexClassLoader的findClass中, 本質調用了DexpathList的fndClass方法.

其他的方法姑且不用關心.

1->構造函數

首先 , 將傳入的classLoader保存起來 , 接下來使用makePathElements方法 ,來初始化Element數組 .

那接下來無疑是分析makeDexElements()方法了，因為這部分代碼比較長，引用一下大神的分析：

總體來說，DexPathList的構造函數是將一個個的目標（可能是dex、apk、jar、zip , 這些類型在一開始時就定義好了）封裝成一個個Element對象，最後添加到Element集合中。

其實，Android的類載入器（不管是PathClassLoader，還是DexClassLoader），它們最後只認dex文件，而loadDexFile()是載入dex文件的核心方法，可以從jar、apk、zip中提取出dex，但這裡先不分析了，因為第1個目標已經完成，等到後面再來分析吧。

2->findClass方法

在DexPathList的構造函數中已經初始化了dexElements，所以這個方法就很好理解了，只是對Element數組進行遍歷，一旦找到類名與name相同的類時，就直接返回這個class，找不到則返回null。

為什麼是調用DexFile的loadClassBinaryName()方法來載入class？這是因為一個Element對象對應一個dex文件，而一個dex文件則包含多個class。也就是說Element數組中存放的是一個個的dex文件，而不是class文件！！！這可以從Element這個類的源碼和dex文件的內部結構看出。

載入class會使用BaseDexClassLoader，在載入時，會遍歷文件下的element，並從element中獲取dex文件

方案，class文件在dex裡面 , 找到dex的方法是遍曆數組 , 那麼熱修復的原理, 就是將改好bug的dex文件放進集合的頭部, 這樣遍歷時會首先遍歷修復好的dex並找到修復好的類 . 這樣 , 我們就能在沒有發布新版本的情況下 , 修改現有的bug。雖然我們無法改變現有的dex文件，但是遍歷的順序是從前往後的，在舊dex中的目標class是沒有機會上場的。

在了解了大致的熱修復過程之後，我們要準備好以下幾個東西：

帶有bug的apk，並且可以獲取到dex文件來修復

已修復bug的dex文件

因為修復工作是需要隱秘的進行的 , 畢竟有bug也不是什麼光彩的事兒 , 所以我吧dex的插入操作放在Splash界面中. 在Splash時先檢測有沒有dex文件, 如果有則進行插入 , 否則直接進入MainActivity.

1->寫一個有bug的程序

哇, 是不是第一次見到這麼爽的需求~

首先在MainActivty中寫一個bug出來:

運行這段代碼必然會報錯的 , 但是我們要首先吧這段代碼裝到手機上 , 方便之後的修復.

接下來編寫SplashActivity以及工具類 . 大家可以根據具體邏輯修改

接下來 , 我們在Splash中進行檢測以及修復工作

接下來 , 在As中一定一定要把instance run取消勾選，因為instance run用到的原理也是熱修復的原理，也就是在重新運行app時不會完整的安裝，只會安裝你修改過的代碼。