Android基础——动态加载so库

Android中动态加载so

原因：如果把so文件直接放在libs目录下，在android程序启动的时候会默认加载libs目录下的所有so库，但这些so库可能会在某些地方存在冲突，使用动态加载so库，就可以通过一些条件判断是否要加载这个so库。
介绍：so的动态加载是把so库打包成apk的时候剔除，在合适的时候通过网络包下载的方式，在运行的时候进行分离加载。
优点：so文件是动态加载的，不是绑定死的，更便于修改，在so库有问题的时候可以动态更新；
so库文件动态加载可以极大地减小apk包的体积；
解决多个第三方库文件同时加载可能出现冲突的问题。

一、Android的so库文件的加载

1. Android中加载so：
   （1）调用load()方法，传递so文件的绝对路径；
   （2）调用loadLibrary()方法，传递so文件的名称，而且so文件必须放在apk的lib目录下，而且so的名称必须去掉前面的lib和后边的“.so”。
   只能加载两个目录下的so文件：
   （1）/system/lib
   （2）应用程序安装包的路径：/data/data/packgename/…
   对于两种加载so文件的方法，在Android源码System.java中可以看到
   源码链接

    public static void load(String filename) {
        Runtime.getRuntime().load0(Reflection.getCallerClass(), filename);
    }

        public static void loadLibrary(String libname) {
        Runtime.getRuntime().loadLibrary0(Reflection.getCallerClass(), libname);
    }

2. 上边两种方法都调用了Runtime中的getRuntime函数，用来获取Runtime的实例
   源码链接

    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }

3. 在加载so时也调用了loadLibrary0方法
   源码链接
   在loadLibrary0中可以看到根据ClassLoader是否为空，有两种不同的处理形式。

    private synchronized void loadLibrary0(ClassLoader loader, Class<?> callerClass, String libname) {
        if (libname.indexOf((int)File.separatorChar) != -1) {
            throw new UnsatisfiedLinkError(
    "Directory separator should not appear in library name: " + libname);
        }
        String libraryName = libname;
        //ClassLoader不为空时（程序中通过System.loadlibrary()方式，这个loader就不会为空）
        if (loader != null && !(loader instanceof BootClassLoader)) {
        //通过ClassLoader的findLibrary方法查找so的文件名称，寻找so文件是否存在
            String filename = loader.findLibrary(libraryName);
            //判断，如果未找到so文件，并且类加载器存在
            if (filename == null &&
                    (loader.getClass() == PathClassLoader.class ||
                     loader.getClass() == DelegateLastClassLoader.class)) {
                filename = System.mapLibraryName(libraryName);//拼接so文件名
            }
            if (filename == null) {
                throw new UnsatisfiedLinkError(loader + " couldn't find \"" +
                                               System.mapLibraryName(libraryName) + "\"");
            }
            //so文件存在，加载它
            String error = nativeLoad(filename, loader);
            if (error != null) {
            //加载异常，加载失败
                throw new UnsatisfiedLinkError(error);
            }
            return;
        }
        //ClassLoader为空时，传入library name和System.mapLibraryName获得真正的library name。
        //具体深入的实现过程，可以到Android源码继续查看getLibPaths()和mapLibraryName的实现
        getLibPaths();
        String filename = System.mapLibraryName(libraryName);//mapLibraryName用于拼接so文件名的前缀:lib和后缀.so
        //例如传入的是wudong，得到的就会是libwudong.so,然后在mLibPaths查找'libwudong.so'，最终确定library的path。
        String error = nativeLoad(filename, loader, callerClass);
        if (error != null) {//加载异常
            throw new UnsatisfiedLinkError(error);
        }
    }

4. 在查找so文件的过程中，调用了loader.findLibrary的方法去寻找so文件，如果可以找到，会返回so文件的绝对路径，然后交由nativeLoad()去加载。

二、实现so的动态加载

1.首先把so库放在assets资源目录下，一般会放两个so库，一个32位一个64位的；
2.动态加载，就是在需要使用的时候，从assets资源目录下复制到app/libs目录下；
3.通过 System.load(String filename) 或者 System.loadLibrary(String libname) 方法去加载 so。
·在so原本的加载过程中，是系统通过ClassLoader检索native目录里是否存在so库进行加载的，那就需要把下载存放so的路径添加到ClassLoader的libs路径里，这些libs路径在app启动的时候就已经生成了，那就需要利用反射，在运行时把路径添加进去。

将存放so的路径放到ClassLoader中

利用反射将存放so的路径放到ClassLoader中，开源项目tinker的TinkerLoadLibrary也有实现发方法，我们就不用自己实现了，可以拿过来直接使用。

private static final class V25 {
        private static void install(ClassLoader classLoader, File folder)  throws Throwable {
            final Field pathListField = ShareReflectUtil.findField(classLoader, "pathList");
            final Object dexPathList = pathListField.get(classLoader);

            final Field nativeLibraryDirectories = ShareReflectUtil.findField(dexPathList, "nativeLibraryDirectories");

            List<File> origLibDirs = (List<File>) nativeLibraryDirectories.get(dexPathList);
            if (origLibDirs == null) {
                origLibDirs = new ArrayList<>(2);
            }
            final Iterator<File> libDirIt = origLibDirs.iterator();
            while (libDirIt.hasNext()) {
                final File libDir = libDirIt.next();
                if (folder.equals(libDir)) {
                    libDirIt.remove();
                    break;
                }
            }
            origLibDirs.add(0, folder);

            final Field systemNativeLibraryDirectories = ShareReflectUtil.findField(dexPathList, "systemNativeLibraryDirectories");
            List<File> origSystemLibDirs = (List<File>) systemNativeLibraryDirectories.get(dexPathList);
            if (origSystemLibDirs == null) {
                origSystemLibDirs = new ArrayList<>(2);
            }

            final List<File> newLibDirs = new ArrayList<>(origLibDirs.size() + origSystemLibDirs.size() + 1);
            newLibDirs.addAll(origLibDirs);
            newLibDirs.addAll(origSystemLibDirs);

            final Method makeElements = ShareReflectUtil.findMethod(dexPathList, "makePathElements", List.class);

            final Object[] elements = (Object[]) makeElements.invoke(dexPathList, newLibDirs);

            final Field nativeLibraryPathElements = ShareReflectUtil.findField(dexPathList, "nativeLibraryPathElements");
            nativeLibraryPathElements.set(dexPathList, elements);
        }
    }
}

这样路径就可以添加进ClassLoader的nativeLibraryDirectories中了。