Android动态加载dex入门

前言

Android构建过程是将Java源代码转换成.dex(Dalvik EXexcutable)文件，这些文件是Android OS在Dalvik虚拟机("DVM")中运行的文件。所以我们不能直接加载使用基于class的jar，而是需要将class转化成dex字节码。优化后的字节码可以存放在一个.jar中，只要其内部存放的是.dex即可使用。

如何转换呢？

在Android的SDK中为我们提供了一个dx命令(在\android-sdk\build-tools\version[23.0.1] 或 \android-sdk\platform-tools下能找到);命令使用方式为:dx --dex --output=out.jar in.jar，该命令将包含class的in.jar转化为包含dex的out.jar文件。

Android支持的动态加载

Android支持动态加载的两种方式是：DexClassLoader和PathClassLoader。它俩的区别：

• DexClassLoader可以加载jar/apk/dex，可以从SD卡中加载未安装的apk
• PathClassLoader只能加载系统中已经安装过的apk
  点击查看源码分析

实验开始

新建一个Android工程
1.新建一个DexRes类

public class DexRes {
  public String getString() {
    return "我是来自dex中的资源";
  }
}

2.编译一下，在对应的工程目录下会生成对应的class文件(build/intermediates/classes/debug/com/maqiang/dexdemo/DexRes.class),我们需要编写gradle脚本将这个class文件先转换成jar,脚本代码如下：

android{
   .....

   //删除jar包
   task deleOldJar(type: Delete){
     delete 'build/libs/in.jar'
   }

   //生成jar包
   task makeJar(type: org.gradle.api.tasks.bundling.Jar){
     baseName 'in'

     from('build/intermediates/classes/debug/com/maqiang/dexdemo/DexRes.class')

     into('com/maqiang/dexdemo')

   }
}

注意：from表示需要转换的class文件的地址，into表示转换后对应的文件目录（一定要和class文件中的package对应起来）

然后在Android studio中的右侧面板中的Gradle中执行我们的makeJar,执行完毕后在工程的build/libs下就会有一个in.jar

生成jar包的方法

执行完毕后在这个目录下会生成对应的jar

3.将jar转换成含dex的jar
我们将这个jar包拷贝到dx命令(\android-sdk\build-tools\version或 \android-sdk\platform-tools)所在的目录下，我是拷贝到了platform-tools下面，然后执行命令dx --dex --output=out.jar in.jar，将in.jar转换成含dex的out.jar.

执行结果

4.使用adb命令adb push out.jar sdcard/out.jar将out.jar放到SD卡下

上传过程

5.编写客户端调用代码
核心思想就是使用DexClassLoader去加载dex，然后通过反射调用我们之前定义的方法获取相关资源.

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

  private static final String TAG = "MainActivity";

  @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
  }

  /**
   * 点击事件
   * @param view
   */
  public void loadDex(View view) {
    File dexOutputDir = getDir("dex1", 0);
    String dexPath = Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + "out.jar";
    DexClassLoader loader =
      new DexClassLoader(dexPath, dexOutputDir.getAbsolutePath(), null, getClassLoader());
    try {
      Class clz = loader.loadClass("com.maqiang.dexdemo.DexRes");
      Method dexRes = clz.getDeclaredMethod("getString");
      Toast.makeText(this, (CharSequence) dexRes.invoke(clz.newInstance()), Toast.LENGTH_LONG)
        .show();
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

此处需要注意DexClassLoader的四个参数：

• 参数1 dexPath：待加载的dex文件路径，如果是外存路径，一定要加上读外存文件的权限（ ），否则会报与上面一样的错误，这点参考文章2中说这个权限可有可无是错误的。(更正下：Android4.4 KitKat及以后的版本需要此权限，之前的版本不需要权限)

• 参数2 optimizedDirectory：解压后的dex存放位置，此位置一定要是可读写且仅该应用可读写（安全性考虑），所以只能放在data/data下。本文getDir("dex1", 0)会在/data/data/**package/下创建一个名叫”app_dex1“的文件夹，其内存放的文件是自动生成output.dex；如果不满足条件，Android会报的错误为：

          java.lang.IllegalArgumentException: optimizedDirectory not readable/writable: /storage/sdcard0
          java.lang.IllegalArgumentException: Optimized data directory /storage/sdcard0 is not owned by the current user. Shared storage cannot protect your application from code injection attacks.
  

• 参数3 libraryPath：指向包含本地库(so)的文件夹路径，可以设为null

• 参数4 parent：父级类加载器，一般可以通过Context.getClassLoader获取到，也可以通过ClassLoader.getSystemClassLoader()取到。

如果出现以下错误，请检查jar中的文件目录是否使用正确，在打包过程中是否正确将对应的class的打包成功.

java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.testdextoast.ShowToastImpl" on path: DexPathList[[zip file "/storage/emulated/0/testtoast.jar"],nativeLibraryDirectories=[/vendor/lib, /system/lib]]
.....
 Suppressed: java.lang.NoClassDefFoundError: Failed resolution of: Lcom/example/testdextoast/IShowToast;
         ... 16 more
 Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.testdextoast.IShowToast" on path: DexPathList[[zip file "/storage/emulated/0/testtoast.jar"],nativeLibraryDirectories=[/vendor/lib, /system/lib]]
         ... 21 more
         Suppressed: java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.testdextoast.IShowToast" on path: DexPathList[[zip file "/data/app/com.example.testshowtoastdex-1/base.apk"],nativeLibraryDirectories=[/vendor/lib, /system/lib]]
                 ... 22 more
                 Suppressed: java.lang.ClassNotFoundException: com.example.testdextoast.IShowToast
                         ... 23 more
                 Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: Class not found using the boot class loader; no stack available
 Suppressed: java.lang.ClassNotFoundException: Didn't find class "com.example.testdextoast.ShowToastImpl" on path: DexPathList[[zip file "/data/app/com.example.testshowtoastdex-1/base.apk"],nativeLibraryDirectories=[/vendor/lib, /system/lib]]
         ... 15 more
         Suppressed: java.lang.ClassNotFoundException: com.example.testdextoast.ShowToastImpl
                 ... 16 more
         Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: Class not found using the boot class loader; no stack available

6.实验结束

调用成功截图

参考博客:Android动态加载dex技术初探