热修复和插件化-白红宇

1 . 热修复

1.1 ClassLoader(双亲委派模机制)

某个特定的类加载器在接到加载类的请求时，首先将加载任务委托给父类加载器，依次递归，如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回；只有父类加载器无法完成此加载任务时，才自己去加载。保证了只加载一次

1.2 分类

ClassLoader 顶层的 classloader

BootClassLoader
由java代码实现而不是c++实现,是Android平台上所有ClassLoader的最终parent,这个内部类是包内可见,所以我们没法使用。

BaseDexClassLoader
PathClassLoader和DexClassLoader都继承自BaseDexClassLoader,其主要逻辑都是在BaseDexClassLoader完成

PathClassLoader
PathClassLoader是用来加载Android系统类和应用的类，并且不建议开发者使用

DexClassLoader
支持加载APK、DEX和JAR，也可以从SD卡进行加载。上面说dalvik不能直接识别jar,DexClassLoader却可以加载jar文件,这难道不矛盾吗?其实在BaseDexClassLoader里对".jar",".zip",".apk",".dex"后缀的文件最后都会生成一个对应的dex文件,所以最终处理的还是dex文件,而URLClassLoader并没有做类似的处理。一般我们都是用这个DexClassLoader来作为动态加载的加载器

1.3 热修复开始(分dex包,多包)

一个ClassLoader可以包含多个dex文件，每个dex文件是一个Element，多个dex文件排列成一个有序的数组dexElements，当找类的时候，会按顺序遍历dex文件，然后从当前遍历的dex文件中找类，如果找类则返回，如果找不到从下一个dex文件继续查找

BaseDexClassLoader 中有个 pathList 对象，pathList 中包含一个 DexFile 的集合 dexElements，而对于类加载呢，就是遍历这个集合，通过DexFile去寻找,(其实寻找类无非就是根据name全限定名来加载的),我们可以利用反射看下BaseDexClassLoader源码

//所有的 private final DexPathList pathList;     @Override protected Class
       findClass(String name) throws ClassNotFoundException {      Class clazz = pathList.findClass(name);     if (clazz == null) {          throw new ClassNotFoundException(name);      }      return clazz; } #DexPathList public Class findClass(String name) {      for (Element element : dexElements) {          DexFile dex = element.dexFile;         if (dex != null) {              Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext);            if (clazz != null) {                return clazz;            }          }      }      return null; }复制代码

1.4 写代码(摘于)

利用反射把咱们的dex或者是jar或者是apk里面的 dexElements 插入到原有的之前,就是利用反射把插件的dexElements+以前的dexElements 重新赋值给 pathList

private void inject(String path) {    try {        // 1 . 拿到现有的dexElements        // 通过反射获取classes的dexElements        Class
     cl = Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader");        // 拿到BaseDexClassLoader中的pathList属性        Object pathList = getField(cl, "pathList", getClassLoader());        // 拿到BaseDexClassLoader中的pathList中dexElements集合 属性        Object baseElements = getField(pathList.getClass(), "dexElements", pathList);                // 2 拿补丁包的 dexElements        // 获取patch_dex的dexElements（需要先加载dex）        String dexopt = getDir("path").getAbsolutePath();        // 把path给 DexClassLoader 让他生成 dexElements        DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(path, dexopt, dexopt, getClassLoader());        //拿到 补丁包中的 pathList 属性        Object obj = getField(cl, "pathList", dexClassLoader);        //拿到 补丁包中的 dexElements 属性        Object dexElements = getField(obj.getClass(), "dexElements", obj);                // 3. 合并        // 合并两个Elements        Object combineElements = combineArray(dexElements, baseElements);                //4. 再重新复制给classLoader        // 将合并后的Element数组重新赋值给app的classLoader        setField(pathList.getClass(), "dexElements", pathList, combineElements);        //======== 以下是测试是否成功注入 =================        Object object = getField(pathList.getClass(), "dexElements", pathList);        int length = Array.getLength(object);        //如果length == 2, 证明已经把咱们的放进去了         Log.e("BugFixApplication", "length = " + length);            } catch (ClassNotFoundException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IllegalAccessException e) {        e.printStackTrace();    } catch (NoSuchFieldException e) {        e.printStackTrace();    }}复制代码

1.5 调用

再 Application中的attachBaseContext中调用 attachBaseContext优先于onCreate public class MyApplication extends Application { private static MyApplication INSTANCE ;

@Overrideprotected void attachBaseContext(Context base) {    super.attachBaseContext(base);    inject("插件jar的目录")}复制代码

1.6 其次还是不行

原因:
在apk安装的时候，虚拟机会将dex优化成odex后才拿去执行。在这个过程中会对所有class一个校验。校验方式：假设A该类在它的static方法，private方法，构造函数，override方法中直接引用到B类。如果A类和B类在同一个dex中，那么A类就会被打上CLASS_ISPREVERIFIED标记被打上这个标记的类不能引用其他dex中的类，否则就会报图中的错误

解决办法(ASM和javaassist,在每一个构造方法中引入别的dex文件中的类)
A类如果还引用了一个C类，而C类在其他dex中，那么A类并不会被打上标记。换句话说，只要在static方法，构造方法，private方法，override方法中直接引用了其他dex中的类，那么这个类就不会被打上CLASS_ISPREVERIFIED标记。

2 插件化

2.1 在一个大的项目里面，为了明确的分工，往往不同的团队负责不同的插件APP，这样分工更加明确

2.2 技术各不同大致的意思

2.2.1 任玉刚想法

找到需要Hook方法的系统类

利用代理模式来代理系统类的运行拦截我们需要拦截的方法
也就是代理acitivty 代理activity中去反射apk中activity的所有生命周期的方法，然后将activity的生命周期和代理activity的生命周期进行同步

使用反射的方法把这个系统类替换成你的代理类

2.2.2 VirtualAPK

先看startActivity的源码,Instrumentation(ɪnstrəmenˈteɪʃn)的execStartActivity方法,然后再通过ActivityManagerProxy与AMS进行交互,之后ams通过binder技术ApplicationThread的scheduleLaunchActivity方法 ,其内部会调用mH类的sendMessage方法,传递的标识为H.LAUNCH_ACTIVITY，进入调用到ActivityThread的handleLaunchActivity方法->ActivityThread#handleLaunchActivity->mInstrumentation.newActivity(最后还是调用到咱们的Instrumentation中) 其实在newActivity中就是把传过来的 intent中的acitivty ,或者说是class文件, 从咱们插件中拿出来(DexClassLoader)

找到需要Hook方法的系统类

DexClassLoader

提前占坑(欺上瞒下) VirtualAPK库中的清单文件中有很多activity,1个service 一个广播

广播是动态转静态

2.3 开始简单撸代码地代表一下

写一个hooker类让他去hook Instrumentation类或者是 ActivityManagerProxy 下面hook的是 Instrumentation类

public class Hooker { 	private static final String TAG = "Hooker"; 	public static void hookInstrumentation() throws Exception { 		// 反射拿到ActivityThread类 		Class
       activityThread = Class.forName("android.app.ActivityThread"); 		//获取ActivityThread 对象 有两种方法 		//拿的过程是首先拿到ActivityThread，由于ActivityThread可以通过静态变量sCurrentActivityThread 		//或者静态方法currentActivityThread()获取，所以拿到其对象相当轻松 		Method sCurrentActivityThread = activityThread.getDeclaredMethod("currentActivityThread"); 		// 下面这句话是 让它可以通过反射拿到(有的属性时private的话 是不允许拿到的) 		sCurrentActivityThread.setAccessible(true); 		//获取ActivityThread 对象 		Object activityThreadObject = sCurrentActivityThread.invoke(activityThread); 		//获取 Instrumentation 对象 		Field mInstrumentation = activityThread.getDeclaredField("mInstrumentation"); 		mInstrumentation.setAccessible(true); 		// 强转成Instrumentation 		Instrumentation instrumentation = (Instrumentation) mInstrumentation.get(activityThreadObject); 		// 把自己的Instrumentation类给设置进去 		HookInstrumentation hookInstrumentation = new HookInstrumentation(instrumentation); 		//将我们的 hookInstrumentation 设置进去 		mInstrumentation.set(activityThreadObject, hookInstrumentation); 	} }复制代码

写一个HookInstrumentation 继承 Instrumentation 这个只是简单的把打开com.nzy.myeventbus.MainActivity的activity 换成了com.nzy.myeventbus.ThreeActivity public class MyInstrumentation extends Instrumentation {

private MyInstrumentation base; 		public MyInstrumentation(Instrumentation base) { 			this.base = base; 		} 		@Override 		public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className, Intent intent) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { 			Log.e("TAG", "invoked  MyInstrumentation#newActivity, " + "class name =" + className + ", intent = " + intent); 			if ("com.nzy.myeventbus.MainActivity".equals(className)) { 				className= "com.nzy.myeventbus.ThreeActivity"; 			} 			return super.newActivity(cl,className , intent); 		} 	}复制代码

注意 : 这只是hook了newActivity方法这个方法可以重写,但是Instrumentation中像execStartActivity是隐藏的不能被重写, 可以在MyInstrumentation 完全按照 Instrumentation 中 execStartActivity方法写,改改我们自己的要改的代码

在application中 attachBaseContext 方法中调起hook ,attachBaseContext比onCreate更早

try { 		Hooker.hookInstrumentation(); 	} catch (Exception e) { 		e.printStackTrace(); 	}复制代码