Android動態載入位元組碼

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概述

面對App商務邏輯的頻繁變更，如果每一次改變都對App進行一次升級，會降低App的使用者體驗，那麼App進行模組化升級（這裡與增量升級是不同的）是很好的解決方案，讓使用者在完全無感覺的情況下改變App中的商務邏輯。要實現這種模組化升級，動態載入位元組碼(jar/dex)就是實現這個需求的理論基礎。

Android系統載入位元組碼

Android的虛擬機器（Dalvik VM）無法識別普通jar包中的位元組碼，所以需要通過位元組碼轉換工具將jar轉換成dex，jar包中的所有位元組碼都會打進classes.dex,這樣的位元組碼才能被Dalvik虛擬機器識別。

執行個體講解

源碼下載，需要準備兩個工程，一個Android工程(AndroidPractice)，Android工程中去載入位元組碼。寧外一個普通的java工程（DexModule），下面看看工程結構。需要注意的是IDynamicLoad這個介面在兩個工程中都需要，且包名一致。

位元組碼載入工程結構

DexModule工程講解

DexModule這個工程中只有兩個類，一個是介面IDynamicLoad，這個介面就是文章開始提到的模組升級的關鍵，只需要提前約定好介面，將介面發布給調用方，具體的實現對調用方完全是透明的，這樣就能做到隨意的更改介面的實現，寧一個是該介面的實作類別DynamicLoad。實現非常簡單就是返回一個字串。

 

package com.vjson.module;public interface IDynamicLoad {    public String dexLoad();}

<span style="font-weight: normal;">package com.vjson.module;public class DynamicLoad implements IDynamicLoad {    @Override    public String dexLoad() {        return "dexload practice";    }}</span>

 

匯出jar包

在匯出jar包的時候一定要注意，不要匯出IDynamicLoad這個介面檔案，因為Android工程中已經有一個介面檔案，不然載入位元組碼的時候會導致位元組碼衝突。

匯出jar包

 

位元組碼轉換

用前面提到的位元組碼轉換工具，將jar轉換為Dalvik VM認識的dex。d2j-jar2dex.sh這個命令的-o參數指定輸出檔案。

 

d2j-jar2dex.sh -o module.jar dynamicLoad.jar

 

然後將產生的module.jar放到手機的sdcard裡面。

 

adb push module.jar /mnt/sdcard/

 

載入dex

載入位元組碼需要用到DexClassLoader這個類，它負責從jar包中提取（解壓縮的一個過程）classes.dex,並且將位元組碼載入到記憶體，接下來就通過loadClass方法載入需要的類，看下面的詳細代碼，注意高亮的行。

 

package com.vjson.practice;import java.io.File;import android.annotation.TargetApi;import android.app.Activity;import android.os.Build;import android.os.Bundle;import android.os.Environment;import android.view.View;import android.view.View.OnClickListener;import android.widget.Button;import android.widget.Toast;import com.vjson.dynamicload.R;import com.vjson.module.IDynamicLoad;import dalvik.system.DexClassLoader;public class MainActivity extends Activity {    private Button mBtn;    private IDynamicLoad mDynamicLoad;    @TargetApi(Build.VERSION_CODES.ICE_CREAM_SANDWICH)    public static final IDynamicLoad loadByteCode() {        File jarFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory().toString() + File.separator + "module.jar");        File optmizedPath = BaseApplication.sInstance.getDir("dex", MODE_PRIVATE);        DexClassLoader loader = new DexClassLoader(jarFile.getAbsolutePath(),                optmizedPath.getAbsolutePath(), null,                BaseApplication.sInstance.getClassLoader());        IDynamicLoad dynaicLoad = null;        try {            Class<?> clazz = loader.loadClass("com.vjson.module.DynamicLoad");            dynaicLoad = (IDynamicLoad) clazz.newInstance();        } catch (ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        } catch (InstantiationException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IllegalAccessException e) {            e.printStackTrace();        }        return dynaicLoad;    }    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        mDynamicLoad = loadByteCode();        mBtn = (Button) findViewById(R.id.btn);        mBtn.setOnClickListener(new OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                String str = mDynamicLoad.dexLoad();                Toast.makeText(getApplicationContext(), str, Toast.LENGTH_SHORT).show();            }        });    }}

 

注意代碼的26行，通過context的getDir(“dex”, MODE_PRIVATE)方法擷取應用程式的私人目錄，這是由於從Android4.1.2開始由於安全原因，防止代碼注入攻擊，必須將位元組碼放到私人目錄下面也就是data/data/應用程式套件組合名/。從jar包中提前出來的classes.dex就放在這個目錄下面。

總結

本文主要介紹了，Android中的位元組碼載入技術，為接下來的文章Android模組化升級提供一個理論基礎，其實最精髓的地方就是定義介面，通過介面調用端和實現端進行通訊。在模組化升級中將會講解jar包的完整性驗證和安全性驗證。 

Android動態載入位元組碼