大話插件化系列目錄
插件化（一） 插件化思想與類加載
插件化（二） 插件化Activity的啟動
插件化（三） 插件資源加載

最開始的起源：插件化技術(shù)最初源于免安裝運行 apk 的想法。

免安裝的 apk 我們稱它為 插件
支持插件的 app 我們稱它為 宿主

免安裝的 apk 我們稱它為 插件
支持插件的 app 我們稱它為 宿主

插件話解決的問題

1. APP的功能模塊越來越多，體積越來越大
2. 模塊之間的耦合度高，協(xié)同開發(fā)溝通成本越來越大
3. 方法數(shù)目可能超過65535，APP占用的內(nèi)存過大
4. 應用之間的互相調(diào)用

由于維護成本高，技術(shù)難點大，大公司一線公司用的比較多，而且兼容問題比較多，所以維護起來難點大。

插件話與組件化, 模塊化的區(qū)別

組件化開發(fā)就是將一個app分成多個模塊，每個模塊都是一個組件，開發(fā)的 過程中我們可以讓這些組件相互依賴或者單獨調(diào)試部分組件等，但是最終發(fā) 布的時候是將這些組件合并統(tǒng)一成一個apk，這就是組件化開發(fā)。
再具體一些，就是 組件化分模塊縱向依賴公共庫，橫向彼此之間沒有直接依賴關系。

插件化開發(fā)和組件化略有不同，插件化開發(fā)是將整個app拆分成多個模塊， 這些模塊包括一個宿主和多個插件，每個模塊都是一個apk，最終打包的時 候宿主apk和插件apk分開打包。

模塊化，組件化和模塊化似乎類似。但是目的不一樣，模塊話是業(yè)務為主，用業(yè)務劃分模塊，但是傳統(tǒng)的這種做法導致多個業(yè)務關聯(lián)耦合。

插件話的實現(xiàn)思路，面臨的幾個難題

1. 如何加載插件的類?
2. 如何啟動插件的四大組件?
3. 如何加載插件的資源?

可以做的功能，換膚，熱修復，多開，ABTest

類聲明周期簡單看

我們抽象一個類Person
我們抽象一個類Car
這些都是類Class
我們的Class也是類Class

加載------> 驗證 ----->  準備------> 解析
                                    |->初始化->使用->卸載

加載階段，虛擬機做三件事：
1.通過一個類的全限定名來獲取定義此類的二 進制字節(jié)流。
2.將這個字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為 方法區(qū)域的運行時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
3.在Java堆中生成一個代表這個類的Class對象， 作為方法區(qū)域數(shù)據(jù)的訪問入口

為什么我們說反射會有一定的降低效率

1. 產(chǎn)生大量的臨時對象
2. 檢查可見性
3. 會生成字節(jié)碼 --- 沒有優(yōu)化
4. 類型轉(zhuǎn)換

ClassLoader 繼承的關系

ClassLoader 繼承的關系.png

PathClassLoader & DexClassLoader

在8.0(API 26)之前，它們二者的唯一區(qū)別是 第二個參數(shù) optimizedDirectory，這個參數(shù)的意 思是生成的 odex(優(yōu)化的dex)存放的路徑。
在8.0(API 26)及之后，二者就完全一樣了。
高版本合并了，所以區(qū)別不大了

這就是兼容問題，以后有沒有，每次更新都要查看，所以說維護成本高

public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {
    
    public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory,
            String librarySearchPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, librarySearchPath, parent);
    }
}

package dalvik.system;

public class PathClassLoader extends BaseDexClassLoader {
    
    public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, null, parent);
    }

    
    public PathClassLoader(String dexPath, String librarySearchPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, librarySearchPath, parent);
    }
}

寫一個測試代碼：

private void printClassLoader(){
        ClassLoader classLoader = getClassLoader();
        while (classLoader != null) {
            Log.e("zcw_plugin", "classLoader:" + classLoader);
            classLoader = classLoader.getParent();
        }

        //pathClassLoader 和 BootClassLoader 分別加載什么類
        Log.e("zcw_plugin", "Activity 的 classLoader:" + Activity.class.getClassLoader());
        Log.e("zcw_plugin", "Activity 的 classLoader:" + AppCompatActivity.class.getClassLoader());

    }

打印

2020-11-25 12:18:01.911 7566-7566/top.zcwfeng.plugin E/zcw_plugin: classLoader:dalvik.system.PathClassLoader[DexPathList[[zip file "/data/app/top.zcwfeng.plugin-FzOugxhVZye2nIoxyC1IPg==/base.apk"],nativeLibraryDirectories=[/data/app/top.zcwfeng.plugin-FzOugxhVZye2nIoxyC1IPg==/lib/x86, /system/lib]]]
2020-11-25 12:18:01.911 7566-7566/top.zcwfeng.plugin E/zcw_plugin: classLoader:java.lang.BootClassLoader@e9e6661
2020-11-25 12:18:01.911 7566-7566/top.zcwfeng.plugin E/zcw_plugin: Activity 的 classLoader:java.lang.BootClassLoader@e9e6661
2020-11-25 12:18:01.912 7566-7566/top.zcwfeng.plugin E/zcw_plugin: Activity 的 classLoader:dalvik.system.PathClassLoader[DexPathList[[zip file "/data/app/top.zcwfeng.plugin-FzOugxhVZye2nIoxyC1IPg==/base.apk"],nativeLibraryDirectories=[/data/app/top.zcwfeng.plugin-FzOugxhVZye2nIoxyC1IPg==/lib/x86, /system/lib]]]

PathClassLoader --》 parent（ClassLoader類型的對象），BootClassLoader 沒有parent

PathClassLoader --- 應用的 類 -- 第三方庫
BootClassLoader --- SDK的類

Activity 是SDK 而不是FrameWork,而AppCompatActivity 是依賴庫中的
類似Glide 都是第三方集成的依賴。

測試加載dex

dex 的文件生成命令

dx --dex --output=output.dex input.class

dx --dex --output=test.dex top/zcwfeng/plugin/Test.class 
----------
source class

package top.zcwfeng.plugin;

import android.util.Log;

public class Test {
    public Test() {
    }

    public static void print() {
        Log.e("zcw_plugin", "print:啟動插件中方法");
    }
}

load dex

private void testLoadDex(){
        DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader("/sdcard/test.dex",
                MainActivity.this.getCacheDir().getAbsolutePath(),
                null,
                MainActivity.this.getClassLoader());
        try {
            Class<?> clazz = dexClassLoader.loadClass("top.zcwfeng.plugin.Test");
            Method clazzMethod = clazz.getMethod("print");
            clazzMethod.invoke(null);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

ClassLoader.Java 核心,雙親委派
先判斷是否已經(jīng)加載，如果沒有委派雙親去加載，如果沒有加載出來那么在自己查找

 protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
            // First, check if the class has already been loaded
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                try {
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }

                if (c == null) {
                    // If still not found, then invoke findClass in order
                    // to find the class.
                    c = findClass(name);
                }
            }
            return c;
    }

作用
1.避免重復加載
2.安全考慮，不能攥改

雙親委派.png

Hook 點

查找 Hook 反射 啟動插件的類

一個dexFile -> 對應一個dex文件
Element --> 對應 dexFile 而 一個APK-> 多個dex文件

Elements[] dexElements ---> 一個app的所有class文件都在dexElements 里面

關注這些類的流程

ClassLoader----DexPathList---Element----DexFile----BootClassLoader---VMClassLoader----Class

因為 宿主的MainActivity 在 宿主 的 dexElements 里面

1.獲取宿主dexElements
2.獲取插件dexElements
3.合并兩個dexElements
4.將新的dexElements 賦值到 宿主dexElements

合并.png

ps:熱修復原理類似，就是更換加載順序，把修復好的elements放在未曾修復的前面加載，就不會在加載一個錯誤的了

目標：dexElements -- DexPathList類的對象 -- BaseDexClassLoader的對象，類加載器

獲取的是宿主的類加載器 --- 反射 dexElements 宿主

獲取的是插件的類加載器 --- 反射 dexElements 插件

public
class LoadUtil {
    private final static String apkPath = "/sdcard/plugin-debug.apk";

    public static void load(Context context) {
        /**
         * 宿主dexElements = 宿主dexElements + 插件dexElements
         *
         * 1.獲取宿主dexElements
         * 2.獲取插件dexElements
         * 3.合并兩個dexElements
         * 4.將新的dexElements 賦值到 宿主dexElements
         *
         * 目標：dexElements  -- DexPathList類的對象 -- BaseDexClassLoader的對象，類加載器
         *
         * 獲取的是宿主的類加載器  --- 反射 dexElements  宿主
         *
         * 獲取的是插件的類加載器  --- 反射 dexElements  插件
         */

        try {
            Class<?> clazz = Class.forName("dalvik.system.BaseDexClassLoader");
            Field pathListField = clazz.getDeclaredField("pathList");// 只和類有關和對象無關
            pathListField.setAccessible(true);

            Class<?> dexPathListClass = Class.forName("dalvik.system.DexPathList");
            Field dexElementsField = dexPathListClass.getDeclaredField("dexElements");
            dexElementsField.setAccessible(true);

            // 宿主的類加載器
            ClassLoader pathClassLoader = context.getClassLoader();
            // DexPathList 類對象
            Object hostPathList = pathListField.get(pathClassLoader);
            // 宿主的dexElements
            Object[] hostDexElements = (Object[]) dexElementsField.get(hostPathList);


            // plugin的類加載器
            ClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(apkPath,
                    context.getCacheDir().getAbsolutePath(),
                    null
                    , pathClassLoader);//parent 考慮適配問題，不要傳null

            // DexPathList 類對象
            Object pluginPathList = pathListField.get(dexClassLoader);
            // plugin的dexElements
            Object[] pluginDexElements = (Object[]) dexElementsField.get(pluginPathList);


            //將新的dexElements 賦值到 宿主dexElements
            // 不能直接Object[] obj = new Object[] 因為我們要把obj放到反射的elements里面去，所以不行
            Object[] newDexElements = (Object[]) Array.newInstance(hostDexElements.getClass().getComponentType(),
                    hostDexElements.length + pluginDexElements.length);

            System.arraycopy(hostDexElements, 0, newDexElements, 0,
                    hostDexElements.length);
            System.arraycopy(pluginDexElements, 0, newDexElements, hostDexElements.length,
                    pluginDexElements.length);

            //賦值
            dexElementsField.set(hostPathList, newDexElements);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

加載 apk插件在application

        LoadUtil.load(this);

寫測試方法

private void testLoadDex(){
        DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader("/sdcard/test.dex",
                MainActivity.this.getCacheDir().getAbsolutePath(),
                null,
                MainActivity.this.getClassLoader());
        try {
            Class<?> clazz = dexClassLoader.loadClass("top.zcwfeng.plugin.Test");
            Method clazzMethod = clazz.getMethod("print");
            clazzMethod.invoke(null);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

各大插件的介紹和對比

我們在選擇開源框架的時候，需要根據(jù)自身的需求來，如果加載的插件不需要和宿主有任何耦合，也無須和宿主進行通信，比如加載第三方 App，那么推薦使用 RePlugin，其他的情況推薦使用 VirtualApk。