1.背景
當(dāng)一個(gè)App發(fā)布之后，突然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)嚴(yán)重bug需要進(jìn)行緊急修復(fù)，這時(shí)候公司各方就會(huì)忙得焦頭爛額：重新打包App、測(cè)試、向各個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)和渠道換包、提示用戶(hù)升級(jí)、用戶(hù)下載、覆蓋安裝。有時(shí)候僅僅是為了修改了一行代碼，也要付出巨大的成本進(jìn)行換包和重新發(fā)布。
這時(shí)候就提出一個(gè)問(wèn)題：有沒(méi)有辦法以補(bǔ)丁的方式動(dòng)態(tài)修復(fù)緊急Bug，不再需要重新發(fā)布App，不再需要用戶(hù)重新下載，覆蓋安裝？
雖然Android系統(tǒng)并沒(méi)有提供這個(gè)技術(shù)，但是很幸運(yùn)的告訴大家，答案是：可以，我們QQ空間提出了熱補(bǔ)丁動(dòng)態(tài)修復(fù)技術(shù)來(lái)解決以上這些問(wèn)題。
2.實(shí)際案例
空間Android獨(dú)立版5.2發(fā)布后，收到用戶(hù)反饋，結(jié)合版無(wú)法跳轉(zhuǎn)到獨(dú)立版的訪(fǎng)客界面，每天都較大的反饋。在以前只能緊急換包，重新發(fā)布。成本非常高，也影響用戶(hù)的口碑。最終決定使用熱補(bǔ)丁動(dòng)態(tài)修復(fù)技術(shù)，向用戶(hù)下發(fā)Patch，在用戶(hù)無(wú)感知的情況下，修復(fù)了外網(wǎng)問(wèn)題，取得非常好的效果。
3.解決方案
該方案基于的是android dex分包方案的，關(guān)于dex分包方案，網(wǎng)上有幾篇解釋了，所以這里就不再贅述，具體可以看這里https://m.oschina.net/blog/308583。
簡(jiǎn)單的概括一下，就是把多個(gè)dex文件塞入到app的classloader之中，但是android dex拆包方案中的類(lèi)是沒(méi)有重復(fù)的，如果classes.dex和classes1.dex中有重復(fù)的類(lèi)，當(dāng)用到這個(gè)重復(fù)的類(lèi)的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)選擇哪個(gè)類(lèi)進(jìn)行加載呢？
讓我們來(lái)看看類(lèi)加載的代碼：
一個(gè)ClassLoader可以包含多個(gè)dex文件，每個(gè)dex文件是一個(gè)Element，多個(gè)dex文件排列成一個(gè)有序的數(shù)組dexElements，當(dāng)找類(lèi)的時(shí)候，會(huì)按順序遍歷dex文件，然后從當(dāng)前遍歷的dex文件中找類(lèi)，如果找類(lèi)則返回，如果找不到從下一個(gè)dex文件繼續(xù)查找。
理論上，如果在不同的dex中有相同的類(lèi)存在，那么會(huì)優(yōu)先選擇排在前面的dex文件的類(lèi)，如下圖：
在此基礎(chǔ)上，我們構(gòu)想了熱補(bǔ)丁的方案，把有問(wèn)題的類(lèi)打包到一個(gè)dex（patch.dex）中去，然后把這個(gè)dex插入到Elements的最前面，如下圖：
好，該方案基于第二個(gè)拆分dex的方案，方案實(shí)現(xiàn)如果懂拆分dex的原理的話(huà)，大家應(yīng)該很快就會(huì)實(shí)現(xiàn)該方案，如果沒(méi)有拆分dex的項(xiàng)目的話(huà)，可以參考一下谷歌的multidex方案實(shí)現(xiàn)。然后在插入數(shù)組的時(shí)候，把補(bǔ)丁包插入到最前面去。
好，看似問(wèn)題很簡(jiǎn)單，輕松的搞定了，讓我們來(lái)試驗(yàn)一下，修改某個(gè)類(lèi)，然后打包成dex，插入到classloader，當(dāng)加載類(lèi)的時(shí)候出現(xiàn)了（本例中是QzoneActivityManager要被替換）：
為什么會(huì)出現(xiàn)以上問(wèn)題呢？
從log的意思上來(lái)講，ModuleManager引用了QzoneActivityManager，但是發(fā)現(xiàn)這這兩個(gè)類(lèi)所在的dex不在一起，其中：
1. ModuleManager在classes.dex中
2. QzoneActivityManager在patch.dex中
結(jié)果發(fā)生了錯(cuò)誤。
這里有個(gè)問(wèn)題,拆分dex的很多類(lèi)都不是在同一個(gè)dex內(nèi)的,怎么沒(méi)有問(wèn)題?
讓我們搜索一下拋出錯(cuò)誤的代碼所在，嘿咻嘿咻，找到了一下代碼：
從代碼上來(lái)看，如果兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的類(lèi)在不同的dex中就會(huì)報(bào)錯(cuò)，但是拆分dex沒(méi)有報(bào)錯(cuò)這是為什么，原來(lái)這個(gè)校驗(yàn)的前提是：
如果引用者（也就是ModuleManager）這個(gè)類(lèi)被打上了CLASS_ISPREVERIFIED標(biāo)志，那么就會(huì)進(jìn)行dex的校驗(yàn)。那么這個(gè)標(biāo)志是什么時(shí)候被打上去的？讓我們?cè)诶^續(xù)搜索一下代碼，嘿咻嘿咻~~，在DexPrepare.cpp找到了一下代碼：
這段代碼是dex轉(zhuǎn)化成odex(dexopt)的代碼中的一段，我們知道當(dāng)一個(gè)apk在安裝的時(shí)候，apk中的classes.dex會(huì)被虛擬機(jī)(dexopt)優(yōu)化成odex文件，然后才會(huì)拿去執(zhí)行。
虛擬機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)有許多的啟動(dòng)參數(shù)，其中一項(xiàng)就是verify選項(xiàng)，當(dāng)verify選項(xiàng)被打開(kāi)的時(shí)候，上面doVerify變量為true，那么就會(huì)執(zhí)行dvmVerifyClass進(jìn)行類(lèi)的校驗(yàn)，如果dvmVerifyClass校驗(yàn)類(lèi)成功，那么這個(gè)類(lèi)會(huì)被打上CLASS_ISPREVERIFIED的標(biāo)志，那么具體的校驗(yàn)過(guò)程是什么樣子的呢？
此代碼在DexVerify.cpp中，如下：
1. 驗(yàn)證clazz->directMethods方法，directMethods包含了以下方法：
1. static方法
2. private方法
3. 構(gòu)造函數(shù)
2.clazz->virtualMethods
1. 虛函數(shù)=override方法?
概括一下就是如果以上方法中直接引用到的類(lèi)（第一層級(jí)關(guān)系，不會(huì)進(jìn)行遞歸搜索）和clazz都在同一個(gè)dex中的話(huà)，那么這個(gè)類(lèi)就會(huì)被打上CLASS_ISPREVERIFIED：
所以為了實(shí)現(xiàn)補(bǔ)丁方案，所以必須從這些方法中入手，防止類(lèi)被打上CLASS_ISPREVERIFIED標(biāo)志。
最終空間的方案是往所有類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)里面插入了一段代碼，代碼如下：
if (ClassVerifier.PREVENT_VERIFY) {
System.out.println(AntilazyLoad.class);
}
其中AntilazyLoad類(lèi)會(huì)被打包成單獨(dú)的hack.dex，這樣當(dāng)安裝apk的時(shí)候，classes.dex內(nèi)的類(lèi)都會(huì)引用一個(gè)在不相同dex中的AntilazyLoad類(lèi)，這樣就防止了類(lèi)被打上CLASS_ISPREVERIFIED的標(biāo)志了，只要沒(méi)被打上這個(gè)標(biāo)志的類(lèi)都可以進(jìn)行打補(bǔ)丁操作。
然后在應(yīng)用啟動(dòng)的時(shí)候加載進(jìn)來(lái).AntilazyLoad類(lèi)所在的dex包必須被先加載進(jìn)來(lái),不然AntilazyLoad類(lèi)會(huì)被標(biāo)記為不存在，即使后續(xù)加載了hack.dex包，那么他也是不存在的，這樣屏幕就會(huì)出現(xiàn)茫茫多的類(lèi)AntilazyLoad找不到的log。
所以Application作為應(yīng)用的入口不能插入這段代碼。（因?yàn)檩d入hack.dex的代碼是在Application中onCreate中執(zhí)行的，如果在Application的構(gòu)造函數(shù)里面插入了這段代碼，那么就是在hack.dex加載之前就使用該類(lèi)，該類(lèi)一次找不到，會(huì)被永遠(yuǎn)的打上找不到的標(biāo)志)
其中:
之所以選擇構(gòu)造函數(shù)是因?yàn)樗辉黾臃椒〝?shù)，一個(gè)類(lèi)即使沒(méi)有顯式的構(gòu)造函數(shù)，也會(huì)有一個(gè)隱式的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。
空間使用的是在字節(jié)碼插入代碼,而不是源代碼插入，使用的是javaassist庫(kù)來(lái)進(jìn)行字節(jié)碼插入的。
隱患:
虛擬機(jī)在安裝期間為類(lèi)打上CLASS_ISPREVERIFIED標(biāo)志是為了提高性能的，我們強(qiáng)制防止類(lèi)被打上標(biāo)志是否會(huì)影響性能？這里我們會(huì)做一下更加詳細(xì)的性能測(cè)試．但是在大項(xiàng)目中拆分dex的問(wèn)題已經(jīng)比較嚴(yán)重，很多類(lèi)都沒(méi)有被打上這個(gè)標(biāo)志。
如何打包補(bǔ)丁包：
１. 空間在正式版本發(fā)布的時(shí)候，會(huì)生成一份緩存文件，里面記錄了所有class文件的md5，還有一份mapping混淆文件。
２. 在后續(xù)的版本中使用-applymapping選項(xiàng)，應(yīng)用正式版本的mapping文件，然后計(jì)算編譯完成后的class文件的md5和正式版本進(jìn)行比較，把不相同的class文件打包成補(bǔ)丁包。
備注:該方案現(xiàn)在也應(yīng)用到我們的編譯過(guò)程當(dāng)中,編譯不需要重新打包dex,只需要把修改過(guò)的類(lèi)的class文件打包成patch dex,然后放到sdcard下,那么就會(huì)讓改變的代碼生效。
尊重原作者，轉(zhuǎn)自：
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