Android插件化开发指南——类加载器

1. 前言

曾在JVM虚拟机知识点浅析总结中提到过在Java中的类加载器。我们知道Java中类的加载由类加载器完成,类加载器通常由JVM提供,这些类加载器也是前面所有程序运行的基础,JVM提供的这些类加载器通常被称为系统类加载器。除此之外,开发者可以通过继承ClassLoader基类来创建自己的类加载器。类加载器可以分为四类:

  • 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader);主要负责加载 jre\lib\rt.jar 中的JDK文件。
  • 扩展类加载器(Extension ClassLoader);主要负责位于于jre\lib\ext目录下的Jar包的文件。
  • 应用程序类加载器(Application ClassLoader);负责从classpath环境变量中加载相关的类,应用程序类加载器是扩展类加载器的子类。默认情况下使用AppClassLoader装载应用程序的类。
  • 自定义类加载器(User ClassLoader);

它们之间的关系如图:

Android插件化开发指南——类加载器_第1张图片

 我们知道不同于Java程序,在Android中使用dex文件来打包字节码文件。而Java中的ClassLoader加载的是jar文件,所以在Android中也有一套自己的类加载器。

2. Android类加载器

类似的,在Android中也可以分为系统类加载器和自定义类加载器两种。而系统类加载器同样有三种,分别是:

  • BootClassLoader;系统启动时用于加载系统常用类,ClassLoader内部类;
  • PathClassLoader;加载系统类和应用程序类,一般不建议开发者使用;
  • DexClassLoader;加载dex文件及其包含dex文件的apk或者jar。也支持从SD卡进行加载,也就是说可以在应用为安装的情况下加载dex相关文件。

不妨看看这三种类加载器的继承结构图:

Android插件化开发指南——类加载器_第2张图片

 在上面的继承结构中可以看出其实类加载器还是比较多的,这里我们关注于DexClassLoader这个类加载器,因为这个类加载器可以从外部加载apk、dex和jar。在AS中查看它的源码为:

package dalvik.system;

import java.io.File;

public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {
    public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory, String librarySearchPath, ClassLoader parent) {
        super((String)null, (File)null, (String)null, (ClassLoader)null);
        throw new RuntimeException("Stub!");
    }
}

可以看到所属包为dalvik.system,并且其父类为BaseDexClassLoader。需要传入四个参数:

  • dexPath:dex相关文件路径集合,多个路径用文件分隔符分隔,默认文件分隔符为":";
  • optimizedDirectory: 解压的dex文件存储路径,这个路径必须是一个内部存储路径,比如应用程序下的cache;
  • librarySearchPath: 包含C/C++库的路径集合,多个路径用文件分隔符分隔,可以为null;
  • parent:父加载器;

类似的,在Android中类加载器也遵循双亲委托机制,也就是在ClassLoader加载类的时候,都会优先委派它的父类parentLoader来加载这个类,沿着这个树一直向上查找,如果没有哪一个ClassLoader可以加载这个类,那么就会向下委托,直到自己去加载。这样做的意义是为了性能,每次加载都会消耗时间,但是如果父类已经加载过了,就可以直接拿来使用了。

比如定义一个简单的测试代码:

public class OtherActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_other);
        Log.e("TAG", "系统常用类String:" + String.class.getClassLoader().toString());
        Log.e("TAG", "应用程序自定义OtherActivity:" + OtherActivity.class.getClassLoader().toString());
        Log.e("TAG", "系统类Context:" + OtherActivity.this.getClassLoader().toString());
        Log.e("TAG", "系统常用类Context的ClassLoader的parent:" + getClassLoader().getParent().toString());
    }
}

结果为:

java.lang.BootClassLoader
dalvik.system.PathClassLoader
dalvik.system.PathClassLoader
java.lang.BootClassLoader

说明当前的Activity中直接使用getClassLoader获取到的是PathClassLoader,其父类为BootClassLoader。而对于系统常用的类的ClassLoader为BootClassLoader。这里还没有出现加载插件所需的DexClassLoader。因为前面介绍过这个类的构造方法,这里不妨来做个简单的案例。

首先准备一个dex或者apk文件,比如我这里新建一个模块,创建一个简单的Toast工具类:

Android插件化开发指南——类加载器_第3张图片
然后将工程编译一下,切换项目视图为project,可以看见编译好的文件:

Android插件化开发指南——类加载器_第4张图片 

 然后上传这个文件到SD卡根目录中:

Android插件化开发指南——类加载器_第5张图片然后写测试方法:

 

public class OtherActivity extends AppCompatActivity {

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


        File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "plugin-debug.apk");
        DexClassLoader dexClassLoader = new DexClassLoader(
                file.getAbsolutePath(),
                getDir("cache_plugin", MODE_PRIVATE).getAbsolutePath(),
                null,
                getClassLoader()
        );
        try {
            Class aClass = dexClassLoader.loadClass("com.weizu.plugin.ToastUtils");
            Method showInfo = aClass.getMethod("showInfo", Context.class);
            showInfo.setAccessible(true);
            showInfo.invoke(aClass.newInstance(), OtherActivity.this);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

注意要给文件访问权限,测试结果:

Android插件化开发指南——类加载器_第6张图片

 

你可能感兴趣的:(Android,android,jvm)