Android动态加载Dex过程

 一、综述

       Android使用Dalvik虚拟机加载可执行程序，所以不能直接加载基于class的jar，而是需要将class转化为dex字节码，从而执行代码。优化后的字节码文件可以存在一个*.jar中，只要其内部存放的是*.dex即可使用。

       将class的jar包转化为dex需要用到命令dx（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=output.jar origin.jar，该命令将包含class的origin.jar转化为包含dex的output.jar文件。

        Android支持动态加载的两种方式是：DexClassLoader和PathClassLoader，DexClassLoader可加载jar/apk/dex，且支持从SD卡加载；PathClassLoader据说只能加载已经安装在Android系统内APK文件

 PathClassLoader 的限制要更多一些，它只能加载已经安装到 Android 系统中的 apk 文件，也就是 /data/app 目录下的 apk 文件。其它位置的文件加载的时候都会出现 ClassNotFoundException. 例如：

PathClassLoader cl = new PathClassLoader(jarFile.toString(), "/data/app/", ClassLoader.getSystemClassLoader());  

二、实验步骤

假如你已经有一个工程，需要把一些功能代码什么用于动态加载于其他应用上，则可以新建一个module，或者你可以选择  新建一个Android工程，并进行如下操作：

            2.1 定义一个接口IShowToast.java

/**
 * 动态加载测试接口
 */
public interface IShowToast {
    int showToast(Context context);
}

   2.2 再定义一个简单实现ShowToastImpl.java

/**
 * 动态加载测试实现
 */
public class ShowToastImpl implements IShowToast {
    @Override
    public int showToast(Context context) {
        Toast.makeText(context, "我来自另一个dex文件", Toast.LENGTH_LONG).show();
        return 100;
    }
}

很简单输出一句话，"我来自另一个dex文件"

整体工程目录如下：

假如是新建的module，则点击Build--make module，不然点击make Project。

这时会在对应module或者project的build--intermediates--生成classes文件夹，内部结构如下：

好了我们要把IShowToastImpl这个class转换成Dalvik可识别的dex文件，分两步：

1.先导出 IShowToastImpl这个类为jar包的形式；

2.通过android sdk自带的dx.jar工具转换jar包为dex文件。

完成第一步，当时遇到点麻烦，由于eclipse是基于ant并且有可视化工具，可以直接导出指定文件的jar包，但是android studio不行，那怎么办呢？

我 程序运行的效果图如下：们可以通过gradle task来打包，打开app目录下的build.gradle文件，切记不是根目录的build.gradle文件，加上以下代码：

(注:假如是新建module，则在该module下的build.gradle下加入代码)

//删除isshowtoast.jar包任务
task clearJar(type: Delete) {
    delete 'libs/ishowtoast.jar'
}
task makeJar(type:org.gradle.api.tasks.bundling.Jar){
    //指定生成的jar名
    baseName 'ishowtoast'
    //从哪里打包class文件
    from('build/intermediates/classes/debug/com/example/dexlibs/')
    //打包到jar后的目录结构
    into('com/example/dexlibs/')
    //去掉不需要打包的目录和文件
    exclude('test/','IShowToast.class','BuildConfig.class','R.class')
    //去掉R$开头的文件
    exclude{it.name.startsWith('R$')}
}
makeJar.dependsOn(clearJar,build)

打开AS的 terminal窗口: cd app进入app目录，执行gradlew makeJar，然后等待直到出现Build Successfully，这时会在build目录下出现libs/ishowtoast.jar文件，这个文件就是我们要用的jar包。

第二步，使用sdk提供的dx.jar将导出的 ishowtoast.jar转换成Dalvik可识别的dex格式，新版的sdk已经将dx.jar放到build-tools\23.0.2\lib目录下，我们在dos下或者在Android studio terminal下面进入到此目录，然后运行下面的命令：

(备注;请把ishowtoast.jar复制到C:\Android\android-sdk-windows\build-tools\23.0.2目录下，不然会提示找不到该文件)

output是你的输出目录，默认就是在当前的根目录下，执行完成后我们就在当前目录下生成了Davilk虚拟机可执行的dex文件，因为这条命令同时会打包dex文件，因此后缀是jar，如图所示，生成了ishowtoast_dex的jar文件，右键使用WinRaR即可看到有class.dex文件

接着我们再新建一个项目，准备动态加载刚才的ishowtoast_dex的jar文件。

务必要注意，需要复制过来的接口IShowToast所在的包名需要跟前一个app一样，不然会报错

fileUtils是一个工具类，用于读取sssets中我们复制过来的那个ishowtoast_dex的jar文件，上图所示，下图则是具体fileUtils的代码

/**
 * 将assets文件copy到app/data/cache目录
 */
public class FileUtils {
    public static void copyFiles(Context context, String fileName, File desFile){
        InputStream in=null;
        OutputStream out=null;

        try {
            in=context.getApplicationContext().getAssets().open(fileName);
            out=new FileOutputStream(desFile.getAbsolutePath());
            byte[] bytes=new byte[1024];
            int len=0;
            while ((len=in.read(bytes))!=-1)
                out.write(bytes,0,len);
            out.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if (in!=null)
                    in.close();
                if (out!=null)
                    out.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

打开MainActivity：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //  //添加一个点击事件
        findViewById(R.id.tv_click).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                loadDexClass();
            }
        });
    }
    /**
     * 加载dex文件中的class，并调用其中的showToast方法
     */
    private void loadDexClass() {
        File cacheFile = getDir("dex",0);
        String internalPath = cacheFile.getAbsolutePath() + File.separator + "ishowtoast_dex.jar";
        File desFile=new File(internalPath);
        try {
            if (!desFile.exists()) {
                desFile.createNewFile();
                FileUtils.copyFiles(this,"ishowtoast_dex.jar",desFile);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //下面开始加载dex class
        //1.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,
        //2.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
        //3.指向包含本地库(so)的文件夹路径，可以设为null
        //4.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。
        DexClassLoader dexClassLoader=new DexClassLoader(internalPath,cacheFile.getAbsolutePath(),null,getClassLoader());
        try {
            //该name就是internalPath路径下的dex文件里面的ShowToastImpl这个类的包名+类名
            Class clz = dexClassLoader.loadClass("com.example.dexlibs.ShowToastImpl");
            IShowToast impl= (IShowToast) clz.newInstance();//通过该方法得到IShowToast类
            if (impl!=null)
                impl.showToast(this);//调用打开弹窗
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

程序运行的效果图如下：

动图不好搞，mp4转gif还要下格式工厂，所以就用图片代替了

至此，我们关于Android Dex动态加载机制的过程就结束了。

Demo源码地址：https://download.csdn.net/download/a2923790861/10452976