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。
就这几个问题,我开始研究插件化开发实现的相关技术,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。
创建一个插件apk工程module:apkbeloaded
我把插件的包名命名为:com.dexclassdemo.liuguangli.apkbeloaded,
我们创建两个类:Registry和ClassToBeImported
Registry:
package com.dexclassdemo.liuguangli.apkbeloaded; import java.util.ArrayList; /** * Created by liuguangli on 16/2/13. */ public class Registry { public static ArrayList<Class<?>> _classes = new ArrayList<Class<?>>(); static{ _classes.add(ClassToBeImported.class); //more classes here } }
这个类中个只有一个成员变量_classes,集合引用ClassToBeImported.class。
ClassToBeImported:
package com.dexclassdemo.liuguangli.apkbeloaded; import android.util.Log; /** * Created by liuguangli on 16/2/13. */ public class ClassToBeImported { public static ClassLoader method(){ Log.v("ClassToBeImported", "called method of class " + ClassToBeImported.class.getName()); return ClassToBeImported.class.getClassLoader(); } }
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:loadDexClasses
public void loadDexClassses() { if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT < android.os.Build.VERSION_CODES.ICE_CREAM_SANDWICH) { Log.v("loadDexClassses", "LoadDexClasses is only available for ICS or up"); } String paths[] = null; try { paths = getAssets().list("plugins"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } if (paths == null) { Log.v("loadlDexClasses", "There was no " + paths); return; } Log.v("loadDexClasses", "Dex Preparing to loadDexClasses!"); for (String file : paths) { //接下来完善 } }
我们从getAssets的plugins中读取文件列表,然后打算逐个加载(当然本例子中只有一个)。注意,我们不能直接从asserts目录中加载apk(asserts不是一个文件系统目录,只是apk的一个资源目录),先来写一个从assert目录中拷贝apk到一个文件目录下:copyAssetsApkToFile(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)。
public void copyAssetsApkToFile(Context context, String src, String des) { try { InputStream is = context.getAssets().open(src); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(des)); byte[] buffer = new byte[1024]; while (true) { int len = is.read(buffer); if (len == -1) { break; } fos.write(buffer, 0, len); } is.close(); fos.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
下面我们来完善核心代码:
for (String file : paths) { File pluginDir = Environment.getExternalStorageDirectory(); pluginDir.mkdirs(); String desDir = pluginDir.getAbsolutePath(); String des = desDir + "/" + "apkbeloaded-debug.apk"; File desFile = new File(des); File optimizedDirectory = this.getDir(OPT_DIR, Context.MODE_PRIVATE); if (!desFile.exists()){ copyAssetsApkToFile(this, "plugins/"+file, des); } final DexClassLoader classloader = new DexClassLoader( des, optimizedDirectory.getAbsolutePath(), "data/local/tmp/natives/", ClassLoader.getSystemClassLoader()); Log.v("loadDexClasses", "Searching for class : " + "com.registry.Registry"); try { Class<?> classToLoad = (Class<?>) classloader.loadClass("com.dexclassdemo.liuguangli.apkbeloaded.Registry"); Field classesField = classToLoad.getDeclaredField("_classes"); ArrayList<Class<?>> classes = null; classes = (ArrayList<Class<?>>) classesField.get(null); for (Class<?> cls : classes) { Log.v("loadDexClasses", "Class loaded " + cls.getName()); if (cls.getName().contains("ClassToBeImported")) { Method m = cls.getMethod("method"); ClassLoader xb = (ClassLoader) m.invoke(null); if (xb.equals(ClassLoader.getSystemClassLoader())) Log.v("loadDexClasses", "Same ClassLoader"); else Log.v("loadDexClasses", "Different ClassLoader"); Log.v("loadDexClasses", xb.toString()); } } } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchFieldException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchMethodException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } }
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