Android应用程序插件化研究之DexClassLoader

2023年10月24日 154次阅读 来源: 大利猫

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最近在研究Android应用的插件化开发，看了好几个相关的开源项目，插件化都是在解决以下几个问题：

  • 如何把插件apk中的代码和资源加载到当前虚拟机。
  • 如何把插件apk中的四大组件注册到进程中。
  • 如何防止插件apk中的资源和宿主apk中的资源引用冲突。

围绕着这几个问题，我将会写系列文章逐步分析插件化的原理和实现方案。本篇文章主要讲第一点：如何加载另一个apk中的class。我们要把一个包含class文件的jar加载到java虚拟机中，需要使用ClassLoader这个类。Android的编译系统中对class文件进行了进一步的处理：最后变成 .dex文件，.dex文件包含在apk中，google提供了一个类来加载.dex文件，这个类就是DexClassLoader，它继承自ClassLoader。本篇的重点是写一个例子来说明DexClassLoader的用法。先来熟悉下DexClassLoader。

DexClassLoader介绍

DexClassLoader是一个类加载器，可以用来从.jar和.apk文件中加载class。可以用来加载执行没用和应用程序一起安装的那部分代码。构造函数：DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent)

dexPath:被解压的apk路径，不能为空。

optimizedDirectory：解压后的.dex文件的存储路径，不能为空。这个路径强烈建议使用应用程序的私有路径，不要放到sdcard上，否则代码容易被注入攻击。

libraryPath：os库的存放路径，可以为空，若有os库，必须填写。

parent：父亲加载器，一般为context.getClassLoader(),使用当前上下文的类加载器。
关于DexClassLoader更深入的理解，我建议读者先去研究一下Java的累加载器，然后在去读一读DexClassLoader的源码，本章不做深究，接下来写一个DemoDex来演示ClassLoader的使用。

创建一个插件apk工程module:bundle

我把插件的包名命名为：com.dexclassdemo.liuguangli.apkbeloaded，我们创建一个类：ClassToBeLoad：

package com.dexclassdemo.liuguangli.apkbeloaded;
  import android.util.Log;
  public class ClassToBeLoad {    
  public  void method(){      
        Log.v("ClassToBeLoad", "called method of class " +       ClassToBeLoad.class.getName());  
  }
}

我们会演示这个方法如何在宿主中被调用的，并且我们可以跟踪这个类的类加载器。我们编译这个工程得到的ask文件为：apkbeloaded-debug.apk。

创建一个宿主apk工程

我把宿主包名命名为：dexclassloaderdemo。我们在assets目录下创建一个目录plugins,然后把apkbeloaded-debug.apk拷贝到该目录下。在MainActivity中创建一个方法为：loadApk

public  void loadApk(String apkPath) {   
 Log.v("loadDexClasses", "Dex Preparing to loadDexClasses!");   
 File dexOpt = this.getDir("dexOpt", MODE_PRIVATE);       
 final DexClassLoader classloader = new DexClassLoader(                    apkPath,               
 dexOpt.getAbsolutePath(),      
      null,               
 this.getClassLoader());     
   Log.v("loadDexClasses", "Searching for class : "                + "com.registry.Registry");       
 try {        
    Class<?> classToLoad = (Class<?>)     classloader.loadClass("com.dexclassdemo.liuguangli.apkbeloaded.ClassToBeLoad");          
  Object instance = classToLoad.newInstance();         
   Method method = classToLoad.getMethod("method");    
        method.invoke(instance);   
 } catch (IllegalAccessException e) { 
       e.printStackTrace();     
   } catch (ClassNotFoundException e) {   
     e.printStackTrace();      
  } catch (NoSuchMethodException e) {     
     e.printStackTrace();      
  } catch (InvocationTargetException e) {    
    e.printStackTrace();     
   } catch (InstantiationException e) {         
    e.printStackTrace();       
 }
}

我们从apkPath读取文件加载（本例中拷贝到sdcard，实际开发中最好拷贝到私有目录，防止被注入）。

最后我们来再 onCreate 方法中调用 loadApk ：

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {       
 super.onCreate(savedInstanceState);    
 setContentView(R.layout.activity_main);  
  String apkPath = Environment.getExternalStorageDirectory() + "/bundle.apk";    loadApk(apkPath);
}

编译 bundle 工程，然后把边缘后的 apk 文件拷贝到测试机的 sdcard 目录下，更名为 bundle.apk。 然后运行宿主 apk 验证结果。
Demo源码
下载源码：https://github.com/liuguangli/DexClassLoaderDemo
下篇文章研究：如何加载插件中的资源

    原文作者：大利猫
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/43a8a9b932de
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