【插件化】android ClassLoader && replugin 框架 classloader 的简单理解

详细可以查看这篇博客: https://blog.csdn.net/itachi85/article/details/78088701

重点内容

双亲委托模式

类加载器查找Class所采用的是双亲委托模式,所谓双亲委托模式就是首先判断该Class是否已经加载,如果没有则不是自身去查找而是委托给父加载器进行查找,这样依次的进行递归,直到委托到最顶层的Bootstrap ClassLoader,如果Bootstrap ClassLoader找到了该Class,就会直接返回,如果没找到,则继续依次向下查找,如果还没找到则最后会交由自身去查找。
这样讲可能会有些抽象,来看下面的图。

【插件化】android ClassLoader && replugin 框架 classloader 的简单理解_第1张图片
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我们知道类加载子系统用来查找和加载Class文件到 Java 虚拟机中,假设我们要加载一个位于D盘的Class文件,这时系统所提供的类加载器不能满足条件,这时就需要我们自定义类加载器继承自java.lang.ClassLoader,并复写它的findClass方法。加载D盘的Class文件步骤如下:

  1. 自定义类加载器首先从缓存中要查找Class文件是否已经加载,如果已经加载就返回该Class,如果没加载则委托给父加载器也就是App ClassLoader。
  2. 按照上图中红色虚线的方向递归步骤1。
  3. 一直委托到Bootstrap ClassLoader,如果Bootstrap ClassLoader在缓存中还没有查找到Class文件,则在自己的规定路径$JAVA_HOME/jre/libr中或者-Xbootclasspath选项指定路径的jar包中进行查找,如果找到则返回该Class,如果没有则交给子加载器Extensions ClassLoader。
  4. Extensions ClassLoader查找$JAVA_HOME/jre/lib/ext目录下或者-Djava.ext.dirs选项指定目录下的jar包,如果找到就返回,找不到则交给App ClassLoader。
  5. App ClassLoade查找Classpath目录下或者-Djava.ext.dirs选项所指定的目录下的jar包和Class文件,如果找到就返回,找不到交给我们自定义的类加载器,如果还找不到则抛出异常。

总的来说就是Class文件加载到类加载子系统后,先沿着图中红色虚线的方向自下而上进行委托,再沿着黑色虚线的方向自上而下进行查找,整个过程就是先上后下。

类加载的步骤在JDK8的源码中也得到了体现,来查看抽象类的ClassLoader方法,如下所示。

源码

protected Class More ...loadClass(String name, boolean resolve)
         throws ClassNotFoundException
     {
         synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
             Class c = findLoadedClass(name);//1
             if (c == null) {
                 long t0 = System.nanoTime();
                 try {
                     if (parent != null) {
                         c = parent.loadClass(name, false);//2
                     } else {
                         c = findBootstrapClassOrNull(name);//3
                     }
                 } catch (ClassNotFoundException e) {            
                 }
                 if (c == null) {
                     // If still not found, then invoke findClass in order
                     // to find the class.
                     long t1 = System.nanoTime();
                     c = findClass(name);//4
                     // this is the defining class loader; record the stats
                     sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                     sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                     sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                 }
             }
            if (resolve) {
                 resolveClass(c);
             }
            return c;
         }
     }

双亲委托模式的好处

采取双亲委托模式主要有两点好处:

  1. 避免重复加载,如果已经加载过一次Class,就不需要再次加载,而是先从缓存中直接读取。
  2. 更加安全,如果不使用双亲委托模式,就可以自定义一个String类来替代系统的String类,这显然会造成安全隐患,采用双亲委托模式会使得系统的String类在Java虚拟机启动时就被加载,也就无法自定义String类来替代系统的String类,除非我们修改类加载器搜索类的默认算法。还有一点, 只有两个类名一致并且被同一个类加载器加载的类,Java虚拟机才会认为它们是同一个类,想要骗过Java虚拟机显然不会那么容易。

replugin 框架classloader的简单理解

replugin 简介

replugin-host-gradle

replugin-host-gradle 负责在主程序的编译期中生产各类文件,例如:生成HostBuildConfig类,方便插件框架读取并自定义其属性,如:进程数、各类型占位坑的数量、是否使用AppCompat库、Host版本、pulgins-builtin.json文件名、内置插件文件名等。
自动生成带 RePlugin 插件坑位的 AndroidManifest.xml文件,文件中带有如:


replugin-host-library

对应com.qihoo360.replugin:replugin-host-lib:xxx依赖,是一个Java工程,由主程序负责引入,是RePlugin的核心工程,负责初始化、加载、启动、管理插件等

replugin-plugin-gradle

对应com.qihoo360.replugin:replugin-plugin-gradle:xxx ,是一个Gradle插件,由插件负责引入,主要负责在插件的编译期中:配置插件打包相关信息;动态替换插件工程中的继承基类,如下,修改Activity的继承、Provider的重定向等。

/* LoaderActivity 替换规则 */
    def private static loaderActivityRules = [
            'android.app.Activity'                    : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginActivity',
            'android.app.TabActivity'                 : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginTabActivity',
            'android.app.ListActivity'                : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginListActivity',
            'android.app.ActivityGroup'               : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginActivityGroup',
            'android.support.v4.app.FragmentActivity' : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginFragmentActivity',
            'android.support.v7.app.AppCompatActivity': 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginAppCompatActivity',
            'android.preference.PreferenceActivity'   : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginPreferenceActivity',
            'android.app.ExpandableListActivity'      : 'com.qihoo360.replugin.loader.a.PluginExpandableListActivity'
    ]

replugin-plugin-library

对应com.qihoo360.replugin:replugin-plugin-lib:xxx依赖,是一个Java工程,由插件端负责引入,主要提供通过“Java反射”来调用主程序中RePlugin Host Library的相关接口,并提供“双向通信”的能力,以及各种基类Activity等
  
  其中的RePlugin、RePluginInternal、PluginServiceClient都是反射宿主App :replugin-host-library 中的 RePlugin 、 RePluginInternal 、PluginServiceClient 类方法。

Replugin的ClassLoader

这里主要介绍,宿主和插件使用的ClassLoader,以及它们的创建和Hook住时机。这是RePlugin唯一的Hook点,而其中插件ClassLoader和宿主ClassLoader是相互关系的,如下图


【插件化】android ClassLoader && replugin 框架 classloader 的简单理解_第2张图片
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  1. 宿主的ClassLoader
    RePluginClassLoader,宿主的ClassLoader,继承 PathClassLoader,构造方法使用原ClassLoader,和原ClassLoader的Parent生成。其中ParentLoader是因为双亲代理模型,创建ClassLoader所需,而原Loader用于保留在后期使用,如下图


    【插件化】android ClassLoader && replugin 框架 classloader 的简单理解_第3张图片
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    如下两图,RePluginClassLoader 在创建时,浅拷贝原Loader的资源到 RePluginClassLoader 中,用于欺骗系统还处于原Loader,并且从原Loader中反射出常用方法,用于重载方法中使用


    【插件化】android ClassLoader && replugin 框架 classloader 的简单理解_第4张图片
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    宿主Loader中,主要是重载了 loadClass,其中从 PMF(RePlugin中公开接口类)中查找class,如果存在即返回插件class,如果不存在就从原Loader中加载。从而实现了对加载类的拦截。

这里的 PMF 在加载class时,其实用的是下面【2、插件的ClassLoader 】:PluginDexClassLoader,这个后面流程会讲到。


【插件化】android ClassLoader && replugin 框架 classloader 的简单理解_第5张图片
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  1. 插件的ClassLoader
    PluginDexClassLoader,继承DexClassLoader,构造时持有了宿主的ClassLoader,从宿主ClassLoader中反射获取loadClass方法,当自己的loadClass方法找不到类时,从宿主Loader中加载。


    【插件化】android ClassLoader && replugin 框架 classloader 的简单理解_第6张图片
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其它内容详细查看 : https://www.jianshu.com/p/18530be5dcdd

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