Android热修复技术——QQ空间补丁方案解析(2)

    xiaoxiao2026-02-10  15

    接下来的几篇博客我会用一个真实的demo来介绍如何实现热修复。具体的内容包括:

    如何打包补丁包如何将通过ClassLoader加载补丁包

    1. 创建Demo

    demo很简单,创建一个只有一个Activity的demo:

    package com.biyan.demo public class MainActivity extends Activity { private Calculator mCal; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mCal = new Calculator(); } public void click(View view) { Toast.makeText(this, String.valueOf(mCal.calculate()),Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } Public class Caculoator { public float calculate() { return 1 / 0; } }

    demo的代码很简单,运行会出什么bug也很清楚了,在此就不演示了。

    2.创建补丁包

    首先修复Calculator的bug。

    package com.biyan.demo Public class Caculoator { public float calculate() { return 1 / 1; } }

    重新编译项目,在build目录下找到Calculator.class文件,将其拷出来,准备打包。放置在于Calculator包名相同的路径下。将其打成jar包:

    jar -cvf patch.jar com

    然后再将对应的jar包打成dex包:

    dx --dex --output=patch_dex.jar patch.jar

    dx是讲jar包打成dex包的工具,安装在path-android-sdk/build-tools/version(如24.0.0)/dx。patch_dex.jar就是补丁包,接下来将其安装在sdCard中,接下来应用从sdCard上加载该补丁包。

    3. 加载补丁

    根据上一篇博客的介绍,加载补丁的思路如下:

    在Application的onCreate()方法中获取应用本身的BaseDexClassLoader,然后通过反射得到对应的dexElements创建一个新的DexClassLoader实例,然后加载sdCard上的补丁包,然后通过同样的方法得到对应的dexElements将两个dexElements合并,然后再利用反射将合并后的dexElements赋值给应用本身的BaseDexClassLoader

    接下来看下具体代码:

    package com.hotpatch.demo; import android.app.Application; import android.os.Environment; import android.util.Log; import java.io.File; import java.lang.reflect.Array; import java.lang.reflect.Field; import dalvik.system.DexClassLoader; /** * Created by hp on 2016/4/6. */ public class HotPatchApplication extends Application { @Override public void onCreate() { super.onCreate(); // 获取补丁,如果存在就执行注入操作 String dexPath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath().concat("/patch_dex.jar"); File file = new File(dexPath); if (file.exists()) { inject(dexPath); } else { Log.e("BugFixApplication", dexPath + "不存在"); } } /** * 要注入的dex的路径 * * @param path */ private void inject(String path) { try { // 获取classes的dexElements Class<?> cl = Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader"); Object pathList = getField(cl, "pathList", getClassLoader()); Object baseElements = getField(pathList.getClass(), "dexElements", pathList); // 获取patch_dex的dexElements(需要先加载dex) String dexopt = getDir("dexopt", 0).getAbsolutePath(); DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(path, dexopt, dexopt, getClassLoader()); Object obj = getField(cl, "pathList", dexClassLoader); Object dexElements = getField(obj.getClass(), "dexElements", obj); // 合并两个Elements Object combineElements = combineArray(dexElements, baseElements); // 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); Log.e("BugFixApplication", "length = " + length); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchFieldException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 通过反射获取对象的属性值 */ private Object getField(Class<?> cl, String fieldName, Object object) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { Field field = cl.getDeclaredField(fieldName); field.setAccessible(true); return field.get(object); } /** * 通过反射设置对象的属性值 */ private void setField(Class<?> cl, String fieldName, Object object, Object value) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { Field field = cl.getDeclaredField(fieldName); field.setAccessible(true); field.set(object, value); } /** * 通过反射合并两个数组 */ private Object combineArray(Object firstArr, Object secondArr) { int firstLength = Array.getLength(firstArr); int secondLength = Array.getLength(secondArr); int length = firstLength + secondLength; Class<?> componentType = firstArr.getClass().getComponentType(); Object newArr = Array.newInstance(componentType, length); for (int i = 0; i < length; i++) { if (i < firstLength) { Array.set(newArr, i, Array.get(firstArr, i)); } else { Array.set(newArr, i, Array.get(secondArr, i - firstLength)); } } return newArr; } }

    核心代码就这么多,接下来运行一下程序。程序还是Crash了。。。原因是类预校验问题引起的:

    在apk安装的时候系统会将dex文件优化成odex文件,在优化的过程中会涉及一个预校验的过程如果一个类的static方法,private方法,override方法以及构造函数中引用了其他类,而且这些类都属于同一个dex文件,此时该类就会被打上CLASS_ISPREVERIFIED 如果在运行时被打上CLASS_ISPREVERIFIED的类引用了其他dex的类,就会报错所以MainActivity的onCreate()方法中引用另一个dex的类就会出现上文中的问题正常的分包方案会保证相关类被打入同一个dex文件想要使得patch可以被正常加载,就必须保证类不会被打上CLASS_ISPREVERIFIED标记。而要实现这个目的就必须要在分完包后的class中植入对其他dex文件中类的引用要在已经编译完成后的类中植入对其他类的引用,就需要操作字节码,惯用的方案是插桩。常见的工具有javaassist,asm等。

    其实QQ空间补丁方案的关键就在于字节码的注入而不是dex的注入。下一篇博客将会介绍字节码注入的相关细节。

    相关资源:深入探索Android热修复技术原理
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