Android 插件化開發（二）：加載外部Dex文件

在學習Java反射的技術后，我們可以開始更深一步的探究插件化開發了。首先先講一下Android App的打包流程，然后我們通過一個簡單的例子 —— 實現插件化加載外部Dex來完成初級的插件化開發的探索。

一、Android App 打包流程

1. 打包資源文件，生成R.java文件

打包資源的工具是aapt，在這個過程中，項目中的AndroidManifest.xml文件和布局文件XML都會編譯，然后生成相應的R.java，另外AndroidManifest.xml會被aapt編譯成二進制。存放在APP的res目錄下的資源，該類資源在APP打包前大多會被編譯，變成二進制文件，並會為每個該類文件賦予一個resource id。對於該類資源的訪問，應用層代碼則是通過resource id進行訪問的。Android應用在編譯過程中aapt工具會對資源文件進行編譯，並生成一個resource.arsc文件，resource.arsc文件相當於一個文件索引表，記錄了很多跟資源相關的信息。

2. 處理aidl文件，生成相應的Java文件

aidl工具解析接口定義文件然后生成相應的Java代碼接口供程序調用。如果在項目沒有使用到aidl文件，則可以跳過這一步。

3. 編譯項目源代碼，生成class文件

項目中所有的Java代碼，包括R.java和.aidl文件，都會變Java編譯器（javac）編譯成.class文件，生成的class文件位於工程中的bin/classes目錄下。

4. 轉換所有的class文件，生成classes.dex文件

dex工具生成可供Android系統Dalvik虛擬機執行的classes.dex文件，任何第三方的libraries和.class文件都會被轉換成.dex文件。dx工具的主要工作是將Java字節碼轉成成Dalvik字節碼、壓縮常量池、消除冗余信息等。

5. 打包生成APK文件

所有沒有編譯的資源，如images、assets目錄下資源（該類文件是一些原始文件，APP打包時並不會對其進行編譯，而是直接打包到APP中，對於這一類資源文件的訪問，應用層代碼需要通過文件名對其進行訪問）；編譯過的資源和.dex文件都會被apkbuilder工具打包到最終的.apk文件中。

6. 對APK文件進行簽名

一旦APK文件生成，它必須被簽名才能被安裝在設備上。在開發過程中，主要用到的就是兩種簽名的keystore。一種是用於調試的debug.keystore，它主要用於調試，在Eclipse或者Android Studio中直接run以后跑在手機上的就是使用的debug.keystore。另一種就是用於發布正式版本的keystore。

7. 對簽名后的APK文件進行對齊處理

如果你發布的apk是正式版的話，就必須對APK進行對齊處理，用到的工具是zipalign。對齊的主要過程是將APK包中所有的資源文件距離文件起始偏移為4字節整數倍，這樣通過內存映射訪問apk文件時的速度會更快。對齊的作用就是減少運行時內存的使用。

 

二、實現插件化加載外部Dex文件

我們可以從最基本的加載外部apk開始，然后再到加載插件中的類，然后在通過優化前面實現的時候發現的問題，一步步探究插件化的本質。

加載流程如下：

1. 將插件 apk 放到主 app 的 assets 目錄中，app啟動后把 assets 目錄中的插件 apk 復制到內存。
2. 讀取插件 apk 中的 dex，生成對應的 DexClassLoader。
3. 使用 DexClassLoader 的 loadClass 方法讀取插件的 dex 中的任何一個類。

1. 打包插件 apk 並放到宿主 assets 目錄

插件apk可以按照正常打包應用的方式打包。

例如在插件apk里面寫一個bean類：

public class Bean {
    private String name = "jianqiang";

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String paramString) {
        this.name = paramString;
    }
}

打包完成后，放到宿主app項目目錄下的assets目錄下。

2. 將assets目錄下的apk復制到/data/data/files目錄下

/**
     * 把Assets里面得文件復制到 /data/data/files 目錄下
     *
     * @param context
     * @param sourceName
     */
    public static void extractAssets(Context context, String sourceName) {
        AssetManager am = context.getAssets();
        InputStream is = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            is = am.open(sourceName);
            File extractFile = context.getFileStreamPath(sourceName);
            fos = new FileOutputStream(extractFile);
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int count = 0;
            while ((count = is.read(buffer)) > 0) {
                fos.write(buffer, 0, count);
            }
            fos.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            closeSilently(is);
            closeSilently(fos);
        }
    }

3. 讀取插件 apk 中的 dex，生成對應的 DexClassLoader

DexClassLoader classLoader = new DexClassLoader(dexpath, fileRelease.getAbsolutePath(), null, getClassLoader());

4. 使用 DexClassLoader 的 loadClass 方法讀取插件的 dex 中的類

Class mLoadClassBean;
try {
    mLoadClassBean = classLoader.loadClass("jianqiang.com.plugin1.Bean");
    Object beanObject = mLoadClassBean.newInstance();
    Method getNameMethod = mLoadClassBean.getMethod("getName");
    getNameMethod.setAccessible(true);
    String name = (String) getNameMethod.invoke(beanObject);
    mTextView.setText(name);
    Toast.makeText(getApplicationContext(), name, Toast.LENGTH_LONG).show();
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

當我們看到輸出了我們在插件apk定義的內容后，就說明我們成功的加載外部的dex並進行調用。

 

備注：插件apk中可以有自定義的Application，一般自定義的Application的onCreate方法中會做一些初始化的工作。但是插件apk的Application的onCreate方法是沒有機會執行的。除非我們通過反射進行執行，但是這樣一來插件的Application就沒有生命周期可言了，就是一個普通的類。

 

上述內容的代碼倉庫地址為：https://github.com/renhui/RHPluginProgramming/tree/master/HostApp。