Android 热修复其实很简单

一、什么是热修复

热修复说白了就是”打补丁”，比如你们公司上线一个app，用户反应有重大bug,需要紧急修复。如果按照通 
常做法,那就是程序猿加班搞定bug,然后测试,重新打包并发布。这样带来的问题就是成本高,效率低。于是,热 
修复就应运而生.一般通过事先设定的接口从网上下载无Bug的代码来替换有Bug的代码。这样就省事多了,用 
户体验也好。

二、热修复的原理

1.Android的类加载机制

Android的类加载器分为两种,PathClassLoader和DexClassLoader，两者都继承自BaseDexClassLoader

PathClassLoader代码位于libcore\dalvik\src\main\java\dalvik\system\PathClassLoader.java 
DexClassLoader代码位于libcore\dalvik\src\main\java\dalvik\system\DexClassLoader.java 
BaseDexClassLoader代码位于libcore\dalvik\src\main\java\dalvik\system\BaseDexClassLoader.java

• PathClassLoader

• 用来加载系统类和应用类

• DexClassLoader

  用来加载jar、apk、dex文件.加载jar、apk也是最终抽取里面的Dex文件进行加载.

  

2.热修复机制

看下PathClassLoader代码

public class PathClassLoader extends BaseDexClassLoader {

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

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

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11

DexClassLoader代码

public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {

    public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String libraryPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, new File(optimizedDirectory), libraryPath, parent);
    }
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6

两个ClassLoader就两三行代码,只是调用了父类的构造函数.

public class BaseDexClassLoader extends ClassLoader {
    private final DexPathList pathList;

    public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,
            String libraryPath, ClassLoader parent) {
        super(parent);
        this.pathList = new DexPathList(this, dexPath, libraryPath, optimizedDirectory);
    }

    @Override
    protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        List suppressedExceptions = new ArrayList();
        Class c = pathList.findClass(name, suppressedExceptions);
        if (c == null) {
            ClassNotFoundException cnfe = new ClassNotFoundException("Didn't find class \"" + name + "\" on path: " + pathList);
            for (Throwable t : suppressedExceptions) {
                cnfe.addSuppressed(t);
            }
            throw cnfe;
        }
        return c;
    }

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22

在BaseDexClassLoader 构造函数中创建一个DexPathList类的实例,这个DexPathList的构造函数会创建一个dexElements 数组

public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath, String libraryPath, File optimizedDirectory) {
        ... 
        this.definingContext = definingContext;
        ArrayList suppressedExceptions = new ArrayList();
        //创建一个数组
        this.dexElements = makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory, suppressedExceptions);
        ... 
    }

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8

然后BaseDexClassLoader 重写了findClass方法,调用了pathList.findClass，跳到DexPathList类中.

/* package */final class DexPathList {
    ...
    public Class findClass(String name, List suppressed) {
            //遍历该数组
        for (Element element : dexElements) {
            //初始化DexFile
            DexFile dex = element.dexFile;

            if (dex != null) {
                //调用DexFile类的loadClassBinaryName方法返回Class实例
                Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext, suppressed);
                if (clazz != null) {
                    return clazz;
                }
            }
        }       
        return null;
    }
    ...
} 

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

会遍历这个数组,然后初始化DexFile，如果DexFile不为空那么调用DexFile类的loadClassBinaryName方法返回Class实例. 
归纳上面的话就是:ClassLoader会遍历这个数组,然后加载这个数组中的dex文件. 
而ClassLoader在加载到正确的类之后,就不会再去加载有Bug的那个类了,我们把这个正确的类放在Dex文件中,让这个Dex文件排在dexElements数组前面即可.

这里有个问题,可参考QQ空间团队的 安卓App热补丁动态修复技术介绍 
概括来讲:如果引用者和被引用者的类(直接引用关系)在同一个Dex时,那么在虚拟机启动时,被引用类就会被打上CLASS_ISPREVERIFIED标志,这样被引用的类就不能进行热修复操作了. 
那么我们就要阻止被引用类打上CLASS_ISPREVERIFIED标志.QQ空间的方法是在所有引用到该类的构造函数中插入一段代码,代码引用到别的类.

三、热修复的例子

我用的是阿里开源的热修复框架AndFix热修复框架地址

其实它的原理也是动态加载class文件,然后调用反射完成修复.可参考我上一篇写的 
Java的ClassLoader加载机制

AndFix是 “Android Hot-Fix”的缩写。它支持Android 2.3到6.0版本，并且支持arm与X86系统架构的设备。完美支持Dalvik与ART的Runtime。AndFix 的补丁文件是以 .apatch 结尾的文件。

我这是用eclipse写的Demo.

1.把AndFix抽取成library依赖的形式

2.新建一个AndFixDemo项目,依赖AndFix这个library

2.1

新建一个MyApplication继承Application

public class MyApplication extends Application {

    private static final String TAG = "MyApplication";

    /**
     * apatch文件
     */
    private static final String APATCH_PATH = "/Dennis.apatch";

    private PatchManager mPatchManager;

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        // 初始化
        mPatchManager = new PatchManager(this);
        mPatchManager.init("1.0"); // 版本号

        // 加载 apatch
        mPatchManager.loadPatch();

        //apatch文件的目录
        String patchFileString = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + APATCH_PATH;
        File apatchPath = new File(patchFileString);

        if (apatchPath.exists()) {
            Log.i(TAG, "补丁文件存在");
            try {
                //添加apatch文件
                mPatchManager.addPatch(patchFileString);
            } catch (IOException e) {
                Log.i(TAG, "打补丁出错了");
                e.printStackTrace();
            }
        } else {
            Log.i(TAG, "补丁文件不存在");
        }

    }
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33
• 34
• 35
• 36
• 37
• 38
• 39
• 40

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33
• 34
• 35
• 36
• 37
• 38
• 39
• 40

实际当中肯定是通过网络接口下载apatch文件,我这里为了方便演示就放在了SD卡根目录

2.2

在MainActivity用一个按钮弹出吐司,上面是有Bug的代码,下面是修正后的代码

分别打包成Bug.apk和NoBug.apk

2.3

然后要用到一个生成补丁的工具apkpatch

解压

_MACOSX是给OSX系统用的 
.bat是给window系统用的

我用得是.bat

把之前生成的Bug.apk和NoBug.apk，还有打包所使用的keystore文件放到apkpatch-1.0.3目录下 
打开cmd,进入到apkpatch-1.0.3目录下,输入如下指令

apkpatch.bat -f NoBug.apk -t Bug.apk -o Dennis -k keystore -p 111111 -a 111111 -e 111111

每个参数含义如下

-f 新版本的apk 
-t 旧版本的apk 
-o 输出apatch文件的文件夹,可以随意命名 
-k 打包的keystore文件名 
-p keystore的密码 
-a keystore 用户别名 
-e keystore 用户别名的密码

如果出现add modified …….就表示成功了,去apkpatch-1.0.3目录看下,新增了Dennis目录

我把这个文件改为Dennis.apatch

2.4

手机装上Bug.apk运行起来

然后把Dennis.apatch 放到SD卡根目录,退出app,再进入,按下按钮

最后附上Demo还有apk和apatch 文件 打开链接

转自：http://blog.csdn.net/qq_31530015/article/details/51785228?locationNum=11